仿生二維作動人工虹膜之製備及特性研究

"第一年-液晶高分子彈性體的合成及特性探討
本年度將合成一系列具有液晶特性的單體及交聯性單體，再選用市售液晶單體與之共聚合，合成具有液晶相的共聚高分子材料。經特殊配向層設計，使液晶高分子膜的液晶元具有特定方向排列。由於擬將所合成高分子膜應用於人工虹膜設計，因此將設計出光可調控膜長度的液晶高分子膜。本年度將集中於光照可伸長、及光照可收縮的液晶高分子彈性體的製作，所製成的高分子膜光作動特性及光感度等，均將詳細探討。本研究中所合成單體及化合物之分子結構，液晶相轉移溫度範圍測定等，將予以詳細分析、探討。液晶相溫度之調控，將以軟鏈單體，如矽氧性單體、聚乙氧基單體等添加共聚，以調整液晶相至適用範圍。
第二年-仿生二維作動液晶高分子彈性體的製備及特性探討
本年度將使用第一年所合成的液晶高分子彈性體，設計出可呈現仿生人工虹膜的液晶高分子膜，可以進行光感二維徑向作動。如何使液晶高分子膜展現光感二維徑向伸縮作動機能，是為本年度研究重點。本研究將設計一圓形液晶單體聚合反應液晶槽，使平行上、下基板表面各形成一徑向平行排列之配向膜，將液晶單體注入後，液晶將依配向膜平行排列，光聚合後，可製得徑向平行配列之液晶高分子膜。理論上，光照會擾亂液晶分子配列，使液晶高分子的秩序度降低，因而會有徑向收縮現象。反之，在上、下基板表面各形成一徑向垂直排列之平行配向膜後，再以DMOAP做表面處理，使形成徑向垂直配列的配向膜。理論上，光照會擾亂液晶分子配列，使液晶高分子的秩序度降低，因而會有徑向伸長現象。所製得仿生人工虹膜雛形的光照特性將詳予探討。
第三年-仿生二維作動人工虹膜之製備及特性研究
本年度擬設計一同心圓結構，使內圈膜具有光收縮機能，外圈膜具有光伸長機能，光照時內圈膜收縮、外圈膜伸長，將使得中心孔洞收縮，如同人體虹膜作動，用以製備二維作動人工虹膜。另外如何提升光增感作動特性的研究亦為本年度重點。本研究室曾經使用聚多巴胺作液晶高分子彈性體表面處理，當液晶高分子表面經聚多巴胺處理後，其紅外線光感度增強許多。與未處理液晶高分子膜比較，處理後的彈性體方具有紅外線可調控性。本研究擬將多巴胺單體直接加入液晶單體中，當液晶單體聚合時，同時使多巴胺聚合；將可使聚多巴胺分散於液晶高分子中，期待可以提升光感作用，改善液晶高分子彈性體對光感度。如何將所製備液晶高分子彈性體之感光波長增感至可見光區，也是本研究之重點。"