結(jié)構(gòu)色材料的構(gòu)建是基于可見光與規(guī)律性排布納米結(jié)構(gòu)之間的相互作用而產(chǎn)生。一維棒狀納米材料，如纖維素納米晶體和金納米棒，由于其特有特性：雙折射和表面等離子體效應(yīng)，它們在光學(xué)材料領(lǐng)域中獲得廣泛關(guān)注。雙折射使透射光產(chǎn)生積累性光滯后，表面等離子體效應(yīng)對入射光進(jìn)行特定波長的吸收，這些納米棒狀材料的有序排布是實現(xiàn)特異性光學(xué)效應(yīng)的關(guān)鍵，電場，磁場及各種剪切力誘導(dǎo)取向是制備各向異性材料的有效途徑。然而，如何實現(xiàn)兩種納米棒狀材料在高分子基體中的有序排布，使兩種光學(xué)現(xiàn)象有效協(xié)同發(fā)揮作用仍較為困難。
2019年以來，哥廷根大學(xué)張凱教授課題組通過拉伸-松弛-干燥動態(tài)水凝膠的方法，前期取得系列研究進(jìn)展，使分散在動態(tài)水凝膠中的棒狀納米材料實現(xiàn)有序排布，成功制備了多維度雙折射材料，并用于光學(xué)防偽材料 (ACS Nano 2019, 13, 3867?3874; Adv. Optical Mater. 2020, 8, 2000547)。近日，該課題組進(jìn)一步開拓此方法，同時排布纖維素納米晶體和金納米棒，集合了雙折射和表面等離子體效應(yīng)兩種特異性光學(xué)機制。兩種光學(xué)機制的協(xié)同作用實現(xiàn)了更廣的顏色調(diào)整范圍并通過模塊化設(shè)計實現(xiàn)快速靈活的色彩調(diào)控。
相關(guān)成果以“Structural Colors by Synergistic Birefringence and Surface Plasmon Resonance”為題發(fā)表在ACS Nano 。文章第一作者為王曉杰博士， 第二作者為博士生徐丹， 通訊作者為德國哥廷根大學(xué)張凱教授。
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsnano.0c05599
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