四川大學宋飛教授團隊 Nano Lett.：結構色光子晶體的響應靈敏度定制規則
2023-09-25 來源：高分子科技
隨著光子晶體在裝飾、傳感、信息加密等領域應用的快速發展，對該類材料的響應性能進行預判并建立相應的定量規則變得尤為重要。四川大學化學學院環保型高分子材料國家地方聯合工程實驗室宋飛教授團隊近年來圍繞纖維素結構色材料開展研究，發現羥丙基纖維素(HPC)光子晶體具有快速、線性和穩定的溫度響應行為，并通過理論模擬和實驗結果揭示了HPC的熱誘導相分離促結構色轉變機制(Chem. Eng. J. 2023, 453, 139835)；在此基礎上，該團隊通過改變HPC/丙二醇二元共組裝體系的組成調節了光子晶體的響應溫度范圍和顏色轉變速率，開發了一種可用于多維信息加密的高安全性光子墨水(Adv. Sci. 2023, 10, 2206290)。為了進一步闡明該體系的溫度響應靈敏度調控規律，該團隊通過改變共組裝相的結構(甲醇、乙醇、正丙醇)和濃度獲得了HPC光子晶體的結構色和溫度響應靈敏度“數據庫”(圖1和圖2)，并借助溶度參數理論在三維Hansen空間中建立了可表達HPC與共組裝相相互作用力強弱的位置距離(Ra)，由此確立了動態結構色變化響應靈敏度與Ra的數學關系(圖3)。當前結果顯示，該經驗規則還適用于以乙二醇、1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、丙酮和乙酸作為共組裝相的HPC光子晶體體系。該發現為響應性結構色光子材料的響應靈敏度定制提供了科學借鑒。
圖1. HPC/一元醇光子晶體的光學特性和微結構
圖2. HPC/一元醇光子晶體的溫度響應行為
圖3. HPC/一元醇光子晶體的溫度響應機理及靈敏度-Ra數學關系
原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c02671
版權與免責聲明：中國聚合物網原創文章。刊物或媒體如需轉載，請聯系郵箱：info@polymer.cn，并請注明出處。
（責任編輯：xu）
相關新聞
- 楊東朋副教授、黃少銘教授 ACS AMI：明亮的機械變色散射結構色 2025-03-17
- 中科大鄒綱/張紅莉、蘇州實驗室陳忻 Nat. Commun.: 結合可編程結構色與可切換圓偏振發光的動態多模態信息加密 2025-03-12
- 深圳先進院杜學敏研究員團隊 AFM：新型結構色液體讓凍融過程“看得見” 2025-03-10
- 楊東朋/黃少銘教授團隊 JCIS：電響應光子晶體 2025-03-13
- 浙理工邵建中、黃益/蒙納士大學San H. Thang《Small》：RAFT乳液聚合制備嵌段共聚物膠體微球構建液態光子晶體 2025-02-25
- 四川大學宋飛教授《ACS Nano》：可用于光多路信息加密的偏振與結構色可調仿生多級光子材料 2025-02-12
- 四川大學李建樹教授/謝婧副研究員、大連理工孫文研究員 AFM：一種具有pH響應性和軟骨滲透能力的超分子納米顆粒治療骨關節炎 2025-04-30
