熱致變色光子晶體(TPCs)可以根據不同的溫度改變自身的結構色,在傳感、打印、顯示器、防偽、信息加密等方面具有廣泛的應用前景。然而,傳統TPCs存在結構色存儲困難、穩定性和顏色可調性差等問題,致使其應用范圍受限。
近日,紹興文理學院楊東朋博士在近期工作基礎上 (Adv. Sci. 2023, 2302240; Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2310861; Nat. Commun. 2024, 15, 5643), 與杭州師范大學傅茜茜博士、國科大杭州高等研究院黃少銘教授合作,設計開發了一種通過擠壓、固定非密堆積結構進而對壓力進行存儲的新型TPC(PSTPC),有效解決了傳統TPCs存在的問題。PSTPCs制備策略如下:
1)通過非密堆積組裝技術,將低體積分數二氧化硅在特定丙烯酸酯中組裝形成大顆粒間距非密堆積有序結構;隨后,利用紫外光固化手段獲得可溶脹和具有良好機械性能的非密堆積光子晶體(PCs)。
2)通過在高熔點(Tm)的聚乙二醇(PEG)中溶脹PCs以獲得PC凝膠(PCGs)。
3)在T > Tm的條件下擠壓PCGs,隨后在T< Tm冷卻被壓縮的PCGs對壓力進行存儲。
與傳統的TPCs相比,PSTPCs具有可記錄的結構色,良好的穩定性,易調結構色以及溫度觸發的應力存儲-釋放功能。此外,PSTPCs具有廣泛的應用前景,包括熱警告標簽、防偽標簽、無油墨可重構印刷等。
圖7:可重寫紙張。(a)在PSTPC可重寫紙上打印可重構圖案的原理圖和(b)數碼照片。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.154637
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