結構色廣泛存在于自然界中，是一種(zhǒng匠舞)由可見光波長(cháng)尺度的微納器聽結構與光相互作用形成(chéng)一系列幹涉、衍射或散射而産生顔色的坐也物理生色效應。與傳統的由色素或染暗用料參與的化學(xué)生色不同，結構色隻要微納結構保持完整，就(jiù)能吧樂(néng)達到(dào)永不褪色的效果，同時(shí)能電森(néng)夠避免使用化學(xué)染料和色素帶來一系列複線機雜的環境污染問題，在塗料、紡織印染、化是得妝品、顯示等領域具有廣闊的應用亮時前景。

近日，蘇州大學(xué)的張克勤請務教授團隊聯合中科院上海技術物理研究所、複旦大學(xué)、中科的但院蘇州納米所的研究成(chéng)果，報道(dào)了一種(zhǒng)通關謝過(guò)霧化沉積納米二氧化矽膠體微球及添加PVA黏合劑的方式可控制備大面(票妹miàn)積非晶結構色塗層，并實現非晶結構亮睡色的混合及精細調控的方法。不僅如此，該方法可在複雜不規則物體表面謝些(miàn)實現快速3D保形性（conformal）塗覆，進很什(jìn)行較好(hǎo)的“染色”并保留結構細節知刀。以蠶絲面(miàn)料為例，研究團隊空麗展示了該方法能(néng)夠很好(h算事ǎo)地對(duì)紡織品進(jìn)弟從行“印染上色”，在保留其原有柔性和拉伸性的同時(shí)，結構色塗大湖層具備較好(hǎo)的力學(xué)強度。研究成(chéng)果近期發術物(fā)表在ACS Nano 上。

空氣霧化器是一種(zhǒng)放日常見的醫療保健器械，能(néng)夠高效地將(jiāng)藥液霧化成(ch草站éng)極其細微的霧氣液滴，很容易地通過(guò)呼吸深入到(dào)肺、支氣議低管毛細血管部位，達到(dào)被(bèi)人體直接吸收的目的。黃飛受此啟發(fā)，該研究團隊通過(guò)霧化沉積納米二氧化矽膠體微球及添加舊家PVA黏合劑的方式，在基底均勻地沉積非晶光子晶體結構色塗層。他們什術選擇150~300nm不同尺寸的微球，非晶結構塗層可外術以産生覆蓋可見光範圍的不同顔色。添加PVA的作用之一是有效地打斷了女多膠體微球形成(chéng)的長(cháng)程有序結構，形成(chén理快g)均勻的非晶結構，并且得到(dào)的塗層顔色沒(m姐快éi)有角度依賴性。

非晶結構色塗層的光學(xué)性質及其微觀結構

研究中添加PVA黏合劑的另一個作用是大大提高了非晶結構色塗層的力學(xué劇姐)性能(néng)。利用霧化沉積速率可調、均勻穩定的特點愛訊，研究者通過(guò)交替沉積藍色、綠色和粉色薄層作為三原色，然後(hòu)友靜在重合區兩(liǎng)兩(liǎng)疊加形成(聽匠chéng)新的混合色，通過(guò)光譜表征驗證了這(zhè是窗)種(zhǒng)非晶結構色塗層能(néng著線)夠疊加生成(chéng)新的顔色。為了實現更拿電精細的顔色疊加混合，作者先在基底沉積一層藍色層，然後(hòu)依次沉積不同厚近說度的綠色層，最終實現了3個梯度的混合色。通過(g離站uò)掃描電子顯微鏡對(duì)斷面(miàn)你拍觀察發(fā)現，疊加區域各層都(dōu)保持著(z玩哥he)較好(hǎo)的非晶結構，表明這(zhè)種(zhǒng)霧化沉積東說的方法能(néng)夠實現精細的厚度調控，為非晶結構色的顔色疊加提供了思路與借影會鑒。

非晶結構色塗層的顔色疊加

霧化沉積具有空間内全方向(xiàng)均勻沉積就大的特點。他們將(jiāng)通過(guò)3D打印得哥信到(dào)的不規則物體置入霧氣中，可以在各複雜表面近睡(miàn)形成(chéng)厚度均一、顔色均勻的結票為構色塗層，同時(shí)保留原有結構的細節，甚至北愛在100μm粗的頭發(fā)上都(dōu)能(néng)保留鱗片結構，與常用的數笑原子層沉積技術非常類似。同時(shí)，該方法對(月路duì)各種(zhǒng)材質的襯底都(dōu)具有較好(hǎ笑草o)的适用性和附著(zhe)性弟高。通過(guò)添加黑色吸收性物質如納米炭黑，作者在白快體色襯底、金屬及淺色陶瓷襯底上都(dōu)能(néng)夠制備出顔色鮮豔的非晶秒醫結構色塗層。

非晶結構色塗層的保形性塗敷及各種(zhǒng)材質襯水和底上的适用性

研究者通過(guò)掩模闆輔助的方法，在白色蠶絲面(mi森空àn)料上制備出複雜的彩色玫瑰花圖案。這(zhè)種(zhǒng)也白共形的非晶結構色塗層很好(hǎ作請o)地保留了絲綢面(miàn)料的柔韌性，并且能(néng)經(jīng)店術受多次拉伸不發(fā)生脫落。參照紡織品的色牢度測試标準，他們窗土進(jìn)行了多次水洗與摩擦測試，都花發(fā)現這(zhè)種(zhǒng)塗層仍然具有唱女較好(hǎo)的顔色穩定性和結構完整性。研究表明，通過(guò)後(hòu)少報期進(jìn)一步改進(jìn資慢)黏結技術及批量化制備工藝，這(zhè)種(zhǒng)霧化沉積的方法將(j議微iāng)會(huì)在紡織印染領域表現出廣闊的應用見舞前景。

非晶結構色塗層在蠶絲面(miàn)料形成(chéng)的圖子呢案及水洗和耐磨的測試