紡織行業是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟的老樹傳統支柱産業，也是重要的民生産業。而印染在紡織工業中占據著(zhe)不可什為替代的位置，是提升紡織品檔次和附加值的關鍵行業。但同時(shí)，為問印染行業也早已經(jīng)成(chéng)為我國(guó)高能(néng)耗門業、高水耗和高排放的危害型行業。紡織印動玩染加工需要耗費大量的水資源，同服睡時(shí)大量未被(bèi)利用的化學(xué)染料及助劑會街微(huì)殘留在水中，造成(chéng)廢水中有機物、無睡議機鹽含量增加，化學(xué)需氧量變高，水體嚴重污染。不僅如此，人工合成(家雪chéng)的染料和助劑很難在短時(shí)間内被(bèi)分解，這(zh數知è)些都(dōu)對(duì)環境造成(chéng)了不可恢複的破壞。随著服呢(zhe)節能(néng)減排的呼聲越來越高，以及當前國(guó)家日益嚴格的哥銀環保政策，印染企業必須尋求颠覆性創新的紡織草章品或者纖維染色技術。

除了化學(xué)顔料、色素生色，自然界還(hái)有一種對友(zhǒng)結構生色現象，即光與可見光波長(cháng)尺度的微納結構相互作友要用而産生顔色。很多動物如大閃蝶翅膀，孔雀，金剛鹦鹉遠離的羽毛，以及一些寶石，甚至生活中常見的肥皂泡，他們鮮藍聽豔的顔色都(dōu)來自于結構色。這(zhè)些結構色來自于其微納計會結構，不需要化學(xué)染料的外鄉參與，并且隻要保持結構完整就(jiù)能(néng)實現永不退色，這(zhè)黃雨對(duì)于發(fā)展綠色環保紡織著(zhe)色技術具有重要的借鑒船小和參考意義。

基于此，近年來蘇州大學(xué)現代絲綢國(guó)家工程實驗室件要和紡織與服裝工程學(xué)院張要購克勤（南通紡織絲綢産業技術研究院兼職教授、功能(néng)性纖維材料及其文北制品研發(fā)中心負責人）教錢票授一直緻力于結構色對(duì)纖維和紡織品印染子河著(zhe)色的研究。早期，團隊通過(gu站司ò)電化學(xué)沉積制備出皮芯結構光子晶體纖維，并用數值計算方法進(女科jìn)行了模拟分析和研究（AC高討S Macro Letters, 2013,2(2), 116-1都這20）。後(hòu)來為進(jìn)一步批量化制備結構色纖維，團隊利用靜電紡絲生老方法制備了結構色纖維氈，并對(duì)纖維制備過(guò)程及形成(c但大héng)機理進(jìn)行了詳細研究（Langmuir, 2012, 2少南8(43),15418-15424; ACS中錢 applied materials &interfac還資es,2015, 7(25), 14064-14071）。為了增加匠玩結構色層的力學(xué)強度和功能(néng)性，團隊成(吃謝chéng)員通過(guò)添加粘合劑利拍子用噴塗法快速制備出親疏水轉換的結構色織物（RSC Ad站好vances, 2017, 7(14),8443-8姐電452）。随後(hòu)團隊又利用原子層沉積技術（ALD），制備TiO2他討結構色塗層應用于碳纖維的顯著(zhe)色（ACS Nano, 2懂得017, 11(10),10330-10336）線妹。

近期，團隊聯合中科院上海技術物理研究所、複旦大學舊問(xué)、中科院蘇州納米所在ACS Nano上以封面(miàn)文章報道(d志地ào)了通過(guò)霧化沉積二氧化黃樂矽膠體微球及添加劑PVA的方式可控制備大面(醫中miàn)積非晶結構色塗層，并實現了錯弟非晶結構色的混合疊加。不僅如此，該方法能(néng)對(duì)複村理雜不規則物體的表面(miàn)進(jìn)行多訊快速的保形性塗敷，以蠶絲面(miàn)料為例對(d黑科uì)蠶絲布進(jìn)行“印染上色”，在保留其原很議有纖維細節、柔性和拉伸性的同時(shí)結構色塗層具備較好(hǎo)的力學(x刀業ué)強度。

研究者利用空氣霧化器，將(jiāng)PVA粘合劑和長添加到(dào)二氧化矽膠體微球分散液，在基底上均勻地路報霧化沉積非晶光子晶體結構色塗層。PVA有效地打斷了膠體白劇微球形成(chéng)的長(cháng)程有序結構，形成(chéng)均勻紙的的非晶結構，産生無角度依賴的結構色。通過(gu河費ò)選擇150-300納米不同尺寸的上讀微球，可以得到(dào)覆蓋可見光兵分範圍的各種(zhǒng)不同顔色。研究者通過(guò)掩模闆輔助在白色蠶絲會什面(miàn)料上制備出複雜的大舊彩色玫瑰花圖案。PVA的添加同時(shí)還(hái)大算海大地提高了非晶結構色塗層的力學(xué服朋)性能(néng)。絲綢面(miàn)料保留了原有的柔韌性，并且經(jīng計跳)過(guò)多次拉伸塗層也不發(去說fā)生脫落。參照紡織品的色牢度測試标準，研究者進(jìn)行多次水器樂洗與摩擦測試，發(fā)現這(zhè)種(zhǒng)塗層仍然錯用具有較好(hǎo)的顔色穩定性和結構完整性。這(zhè)上的些研究表明通過(guò)後(hòu)期改進(jìn)粘結技術裡喝及批量化制備工藝，這(zhè)種(z風行hǒng)霧化沉積的方法將(jiāng)會(huì)在紡織美紙印染領域具備較好(hǎo)的應用前景。

文章的共同第一作者為蘇州大學(xué)博士研究生李青靜書松和中國(guó)科學(xué)院上海技術物理研究所張亞峰博士，通訊作者為蘇見低州大學(xué)現代絲綢國(guó)家工程實驗室和紡織與服裝工程學我錢(xué)院張克勤教授。同時(shí)本工作也得到知們(dào)了複旦大學(xué)物筆妹理系青年千人石磊教授和中國(guó)科學(xu慢下é)院蘇州納米技術與納米仿生研究所的張骁骅個為研究員及袁偉博士的大力幫助。

論文詳情：

Qingsong Li, Yafeng Zhang, Lei S錯和hi, Huihui Qiu,資愛 Suming Zhang, Ning Q師煙i, Jianchen Hu, WeiYu山窗an, Xiaohua Zhang, and Ke-Qin Z器腦hang. Additive Mixing and Conformal C哥雪oating of Noniridescent StructuralCo銀白lors with Robust Mechanical Propert又木ies Fabricated by Atomization Depo科腦sition. ACS Nano, 20是土18, 12, 4, 3095-3102.請制