随着智能照明、绿色建筑和柔性显示等领域的快速发展，高强度的光源造成了严重的光污染。具有高透光率、高雾度、高拉伸的光管理薄膜能够在保持总光通量的同时改变透射光路，提供较高的舒适体验。然而，雾度增加的同时总是伴随着严重的光损失，对于同时实现高透光率、高雾度、柔性可拉伸的光学薄膜是一项巨大的挑战。

近日，吉林大学侯甲子团队在期刊《International Journal of Biological Macromolecules》上，发表了最新研究成果“Chia seed polysaccharide modified nanofiber-based hydrogel with high transmittance and high haze for multifunctional light management”。研究者通过静电纺丝制备出图案化聚苯乙烯丙烯酸（PS-co-PAA）纳米纤维骨架，并以聚乙烯醇-奇亚籽黏液（PVA-CSM）水凝胶浸润并冻融，获得了高透光率、高雾度和高拉伸的PVA-PA-CSM柔性光管理薄膜。其中，亲水性丙烯酸链段有效促进水凝胶的浸润，而疏水性苯乙烯链段难于浸润，助力产生大量孔洞，诱导多级光散射。进一步引入天然奇亚籽黏液（CSM），显著提升了薄膜的机械强度、蓝光阻隔和温度调控能力。PVA-PA-CSM柔性光管理薄膜在智能照明和柔性电子等领域中具有潜在的应用前景。

图1：PVA-PA-CSM薄膜的制备和潜在应用

图2：PVA-PA-CSM薄膜的宏观和微观形貌及力学性能

通过静电纺丝技术制备PS-co-PAA纤维膜，以导电金属网格作为接收基板，构建差分电场，形成高效光传输通道的拓扑结构。在水凝胶浸润纤维膜中，纳米纤维作为建筑骨架，PVA水凝胶作为填充材料。此外，CSM易与水分子形成游离羟基，并与PVA水凝胶形成氢键，提供物理支撑，显著提升PVA-PA-CSM薄膜力学性能。

图3：PVA-PA-CSM薄膜的组成

图4：PVA-PA-CSM薄膜微观结构、润湿性及保水性能

图5：不同薄膜种类、不同拉伸应变下薄膜的透光率和雾度

PVA-PA-CSM薄膜展现出82.6%的高透光率与95.6%的雾度，同时具备优异的蓝光阻挡性能。该薄膜在不同应变条件下可实现透光率与雾度的可控调节，并能够显著降低强光及蓝光对人眼造成的潜在危害，表现出卓越且可靠的光学特性。

图6：PVA-PA-CSM薄膜的防眩光和温度管理性能

PVA-PA-CSM薄膜展现出优异的防眩光性能，不仅能够显著降低强光对人眼造成的潜在危害，还能有效提升舒适照明性。这在缓解视觉疲劳及增强视觉舒适度方面具有重要的应用潜力。此外，该复合膜还表现出良好的温度调控能力，可使周围环境温度降低1.88 ℃。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.144080

人物简介：

侯甲子，吉林大学材料科学与工程学院教授，博士生导师，澳大利亚昆士大学访问学者。长期从事树脂基纤维材料的结构设计与成型加工的研究工作，围绕高分子材料改性及可控纺丝，通过纤维微相结构调控及宏观结构设计，开展了系统的功能高分子纤维的应用基础研究。