理化所在超宽温域（

蓝相液晶(BPLCs)激光以其低的激光阈值、多刺激响应、多方向性发射及实时的可重构性等特点，在传感、显示及防伪等方面有着巨大的应用前景。目前，蓝相液晶激光器的研究包括在外界刺激下（如：光、电、热、力等）激光波长的可调节性，而由于BPLCs本身窄的温度窗口使得对宽温域BPLCs激光器的研究也受到了越来越多的关注。聚合物稳定体系的采用已成功的将BPLCs温域扩宽至500℃，这也导致相应BPLCs激光温域的扩宽。然而，相比于其它有机激光器，低温下BPLCs中流动相小分子的随机结晶及染料与体系间差的相容性，使得BPLCs激光器在0℃以下的激光发射还存在挑战。并且，低温下的BPLCs激光的工作机理尚不清楚。这严重限制了BPLCs激光器在极地、深海、太空等其它低温环境下的潜在应用。因此，设计合适的BPLCs体系以满足良好的体系相容性和低温防冻性对低温BPLCs激光器的发展十分重要。

为解决上述问题，中国科学院理化所仿生材料与界面科学中心江雷院士、王京霞研究员团队在前期工作中制备得到了具有宽温域（-190℃~360℃）的聚合物稳定蓝相液晶 (Nat. Commun.2021, 12 (1), 3477.)；通过调节所制备的蓝相液晶带隙中心、染料有序度参数、谐振腔质量以及泵浦光能量，在染料掺杂蓝相液晶(C6-BPLCs)谐振腔中实现了可控的一至四模面发射激光（Adv. Mater.2022, 34 (9), 2108330.）；利用所制备的蓝相液晶为模板，制备得到了高分辨的多色彩蓝相液晶活图案(Adv. Funct. Mater.2022, 32 (15), 2110985.)；并通过调控蓝相液晶的聚合物含量，得到性能优良的蓝相液晶聚合物支架体系，将BPLCs激光温域扩展至25~230 ℃（Adv. Mater.2022, 34 (47), 2206580.）。

近日，该研究团队通过合理的体系选择及设计，采用全聚合方法降低低温下液晶小分子的随机结晶及选择链柔性的液晶单体（RM105）和染料分子（DCM）来提高体系的相容性，成功实现了0℃以下宽的激光温域（-180~240 ℃）。研究表明，该全聚合物BPLCs由于好的体系相容性，展现出窄的激光线宽（0.0881 nm）和低的激光阈值（37 nJ/pulse）；同时，全聚合体系增加了样品的光热稳定性，包括足够的反射/荧光信号，合适的量子产率及荧光寿命，匹配的反射光谱和荧光光谱，稳定的BPLCs织构和高的分解温度，使得样品在-180~240 ℃中发射激光。此外，首次揭示了低温下（