韩国科研团队开发结构色颜料技术实现光学材料创新
2025-10-23 15:27
来源:蔚山国立科学技术研究院
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韩国蔚山国立科学技术大学研究团队成功研发出新型结构色颜料技术,该技术通过合成聚合物微粒模拟蛋白石的光学特性。这项研究发表在《应用化学国际版》期刊,由能源与化学工程学院Kang Hee Ku教授主导,采用线性嵌段共聚物制备出具有纳米多孔结构的光学材料。(上)使用流动聚焦微流控装置从TDE水包油乳液中制备多孔微粒的示意图。(左)两亲性线性嵌段共聚物自组装成具有全可见光着色的逆光子玻璃珠。(右)阳光下每个光子粒子的本体悬浮图像。

结构色颜料技术的核心在于利用两亲性线性嵌段共聚物形成反向光子玻璃结构。Kang Hee Ku教授表示:“通过采用相对简单的线性嵌段共聚物结构,我们开发了一个多功能平台,可以生成鲜艳、不受角度影响的结构色。”这种创新方法通过乳液模板工艺,在界面处诱导水渗透形成纳米级水相域,最终固化成具有特定光学特性的多孔结构。

与依赖化学染料的传统着色技术不同,这种结构色颜料技术通过精确控制孔径和壳厚度来实现全光谱的色彩表达。研究人员通过调整表面活性剂类型和共聚物分子量,成功实现了多种颜色的精确调控。该结构色颜料在任意观察角度都能保持颜色一致性,这一特性超越了天然蛋白石的光学表现。

基于结构色颜料技术的研发成果,研究团队已成功制备出可用于印刷工艺的光学墨水。将这种微粒分散到水凝胶中后,能够通过标准印刷技术制作复杂图案。这项结构色颜料技术的发展为显示技术、防伪标识和特种涂层等领域提供了新的材料解决方案。

更多信息: Juyoung Lee 等,《由线性嵌段共聚物组装的无序逆光子珠》,《应用化学国际版》(2025 年)。期刊信息: Angewandte Chemie 国际版

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