Doklady ChemistryDoklady ChemistryДоклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах2686-95353034-5111The Russian Academy of Sciences69581410.7868/S3034511125040047PHYSICAL CHEMISTRYФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯResearch ArticleTrends in the development of scientific research and the market in the field of liquid crystalline (lc) polymers and lc composites. Review articleТенденции развития научных исследований и рынка в области жидкокристаллических (ЖК) полимеров и ЖК-композитов. Обзорная статьяShibaevV. P.ШибаевВ. П.PavlovS. N.ПавловС. Н.BalenkoN. V.БаленкоН. В.balenko.nik.msu@gmail.comLomonosov Moscow State University, Department of ChemistryМосковский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Химический факультет150820255231VOL 523, NO (2025)ТОМ 523, № (2025)294105112025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/2686-9535/article/view/695814

This article is a mini-review dedicated to liquid crystal polymers including our new experimental data on cholesteric liquid crystal composites. Liquid crystal polymers with mesogenic groups in the main chains (main-chain polymers) based on aromatic polyesters are used as super-strong heat-resistant structural materials in the automotive, aviation, and space industries. Liquid crystal polymers with mesogenic groups in the side chains (side-chain or comb-shaped polymers) are used as functional materials in optics and microelectronics for information recording and developing selective and reflective optical filters. The review presents new data from the last few years on cholesteric liquid crystal composites containing dispersions of cholesteric droplets in polyvinyl alcohol and polyurethane polymer matrices. The possibility of controlling optical properties and color of the studied liquid crystal composite films under the action of ultraviolet irradiation and mechanical deformation is demonstrated. Model diagrams are presented demonstrating changes in the spectral range of color images, as well as the possibility of recording hidden (latent) information with its subsequent visualization (verification) by mechanical deformation of liquid crystal composite films. These films can be used to protect packaging of pharmaceutical and alcoholic products from counterfeiting and falsification, as well as to protect securities and documents.

Настоящая публикация представляет собой мини-обзор, посвященный жидкокристаллическим полимерам, и включает наши новые экспериментальные данные о холестерических жидкокристаллических композитах. Жидкокристаллические полимеры с мезогенными группами в основных цепях на основе ароматических полиэфиров используют как суперпрочные термостойкие конструкционные материалы в автомобильной, авиационной индустрии и космической технике. Жидкокристаллические полимеры с мезогенными группами в боковых ответвлениях используют в качестве функциональных материалов в оптике и микроэлектронике для записи и отображения информации, а также получения селективных и отражательных оптических фильтров. В обзоре представлены новые данные (за последние ~5 лет) о холестерических жидкокристаллических композитах, содержащих дисперсии капель смеси холестериков в полимерных матрицах поливинилового спирта и полиуретана. Показана возможность управления оптическими свойствами и цветом исследованных пленок жидкокристаллических композитов при действии ультрафиолетового облучения и механической деформации. Представлены модельные схемы, демонстрирующие изменение спектральной области цветовых изображений, а также возможности записи скрытой (латентной) информации с последующим проявлением (верификацией) за счет механической деформации пленок жидкокристаллических композитов. Эти пленки могут быть использованы при создании защиты от подделок и фальсификации этикеток и упаковок фармацевтической и алкогольной продукции, а также защиты ценных бумаг и документов.

liquid crystalsLC polymerscomposite materialscholesteric mesophasepolymersжидкие кристаллыЖК-полимерыкомпозиционные материалыхолестерическая мезофазаполимерыИсследование выполнено в рамках государственного задания МГУ имени М.В. Ломоносова, регистрационный номер АААА-А21-121011990022-4 (“Современные проблемы химии и физико-химии высокомолекулярных соединений”).Шибаев В.П., Бобровский А.Ю. // Усп. хим. 2017. Т. 86. № 11. С. 1024–1072. https://doi.org/10.1070/rcr4747Terentjev E.M. // Macromolecules. 2025. V. 58. № 6. P. 2792–2806.Phillips A.T., Hoang J.D., White T.J. // Soft Matter. 2025. V. 21. P. 2160–2169. https://doi.org/10.1039/D5SM00059AШибаев В.П., Бобровский А.Ю., Бойко Н.И. // ВМС. 2000. Т. 42. № 12. С. 2205–2234.Global Industry Analysts, Inc. Liquid Crystalline Polymers (LCP) – Global Strategic Business Report. 2025. ID:6098746. 384 p. Available from: https://www.researchandmarkets.com/reports/6098746/liquid-crystalline-polymers-lcp-globalDonald A.M., Windle A.H., Hanna S. Liquid Crystalline Polymers. 2nd ed. Cambridge: Cambridge University Press, 2006. 589 p.Liquid Crystalline Polymers Market Size, Share & COVID-19 Impact Analysis, By Type, By Application, and Regional Forecast, 2022-2029. 2025. ID: FBI106581. 250 p. Available from: https://www.fortunebusinessinsights.com/liquid-crystalline-polymers-market-106581Бабичев А.Н., Бабушкина Н.А. Физические величины. Справочник. Григорьева И.С., Мейлихова Е.3. (ред.). M.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 c. ISBN 5-283-04013-5Жаркова Г.М., Сонин А.С. Жидкокристаллические композиты. Новосибирск: Наука. 1994. С. 214.Polymer Dispersed Liquid Crystals (PDLC) Market Size & Shape. 2025. ID:2931 Available from: https://www.researchnester.com/reports/polymerdispersed-liquid-crystals-pdlcs-market/2931Беляев В.В., Чилая Г.С. Жидкие кристаллы в начале XXI века. М.: ИИУ МГОУ, 2017. С. 142. ISBN 978-5-7017-2785-2Баленко Н.В., Павлов С.Н., Шибаев В.П. // Оптический Журнал. 2025. Т. 92. № 3. С. 104–113. https://doi.org/10.17586/1023-5086-2025-92-03-104-113Balenko N., Shibaev V., Bobrovsky A. // J. Mol. Liq. 2024. V. 401. 124637. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2024.124637Bobrovsky A., Shibaev V., Bezborodov V., Mikhalyonok S., Arol A., Cigl M., Hamplová V., Bubnov A. // J. Mol. Liq. 2024. V. 400. 124560. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2024.124560Balenko N., Shibaev V., Bobrovsky A. // Polymer. 2023. V. 281. 126119. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2023.126119Zhang W., Nan Y., Wu Z., Shen Y., Luo D. // Molecules. 2022. V. 27. № 14. P. 4330. https://doi.org/10.3390/molecules27144330De Kastro L.D.C., Lub J., Oviveira O.N., Schenning A.P.H.J. // Ang. Chem. Int. Ed. 2025. V. 64. № 1. e202413559. https://doi.org/10.1002/anie.202413559Bai Y., Brassart L. // J. Mech. Phys. Solids. 2025. V. 197. 106070. https://doi.org/10.1016/j.jmps.2025.106070Schlafmann K.R., Alahmed M.S., Pearl H.M., White T.J. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2024. V. 16. № 18. P. 23780–23787. https://doi.org/10.1021/acsami.3c18367Zhang X., Zeng S., Hu Z., Liang X., Sun Q., Huang J., Zu G. // ACS Materials Lett. 2022. V. 4. № 12. P. 2459–2468. https://doi/10.1021/acsmaterialslett.2c00798Zhang X., Yang Y., Xue P., Valenzuela C., Chen Y., Yang X., Wang L., Feng W. // Ang. Chem. Int. Ed. 2022. V. 61. № 42. e202211030. https://doi.org/10.1002/anie.202211030Li T., Liu F., Yang X., Hao S., Cheng Y., Li S., Zhu H., Song H. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2022. V. 14. № 25. P. 29261–29272. https://doi.org/10.1021/acsami.2c06662