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  防偽策略的廣泛使用能夠大大減少假冒偽劣產(chǎn)品對(duì)人類健康、社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，以及國家安全帶來的有害影響。迄今發(fā)展的防偽技術(shù)主要包括簡單水印、條形碼和快速響應(yīng)碼、射頻識(shí)別、核軌跡、光學(xué)超表面和光學(xué)可變油墨(OVI)印刷等。其中，OVI是生產(chǎn)防偽標(biāo)簽最直觀、最有效的方法之一。它們光變防偽效果源于薄膜干涉產(chǎn)生的一對(duì)結(jié)構(gòu)色在不同視角之間的切換。與此不同的是，光子晶體(PCs)具有周期性有序納米結(jié)構(gòu)，它能在較寬的可見光范圍內(nèi)呈現(xiàn)出連續(xù)可調(diào)、且隨角異色變化的結(jié)構(gòu)色。這使得它們很難被復(fù)制和模仿，成為下一代OVI的首選。與三維非磁性膠體晶體比較，由磁性膠體納米簇(CNC)粒子作為組裝基元在外磁場作用下取向形成的一維磁性光子晶體具有折射率高、結(jié)構(gòu)色圖案設(shè)計(jì)靈活且角度依賴性顯著和豐富多樣等特點(diǎn)，在防偽領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。但目前發(fā)展的全固態(tài)磁性光子晶體防偽標(biāo)簽受周期性有序結(jié)構(gòu)組裝機(jī)理的限制，存在制備工藝與現(xiàn)有高通量絲網(wǎng)印刷技術(shù)不兼容，對(duì)環(huán)境不友好，印品耐環(huán)境性能和機(jī)械性能差等問題，不能滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。

  最近，武漢理工大學(xué)官建國教授課題組首次提出在二甲亞砜-水二元微觀異相溶劑中，利用油性單體如二甲基丙烯酸甘油酯(GDMA)和光引發(fā)劑2-羥基-2-甲基丙苯酮(HMPP)在Fe₃O₄@PVP CNCs的DMSO溶劑化殼層中選擇性富集，然后在外磁場H的作用下組裝成一維鏈狀光子晶體結(jié)構(gòu)，并通過紫外光輔助模板原位聚合制備高飽和度(半峰寬低于30nm)的親脂性磁性光子納米鏈(PNCs)。該PNCs可直接用做顏料分散在無溶劑的脂環(huán)族環(huán)氧樹脂中配制光變油墨(圖1)。

  在二甲亞砜-水二元微觀異相溶劑中，二者的摩爾比例及單體的用量是構(gòu)筑高品質(zhì)PNCs的關(guān)鍵。通過控制其用量可得到目標(biāo)產(chǎn)物PNCs (圖2)。

  通過調(diào)節(jié)合成過程中磁場強(qiáng)度和單體濃度，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)PNCs光學(xué)性質(zhì)（包括顏色亮度）的控制(圖3)。

  基于PNCs的磁性光子晶體墨水可以通過磁場輔助絲網(wǎng)印刷技術(shù)印制成防偽圖案標(biāo)簽。這種防偽標(biāo)簽具有獨(dú)特的光變效果，易于肉眼識(shí)別，但難以模仿和復(fù)制(圖4)，且能表現(xiàn)出出良好的耐性和機(jī)械性能(圖5)。

  該工作在二甲亞砜-水二元微觀異相溶劑中發(fā)展的外磁場輔助選擇性富集聚合方法可為構(gòu)建有機(jī)-無機(jī)雜化納米結(jié)構(gòu)提供一種有效的方法，制備的高飽和度親脂性磁性光子納米鏈可作為一種先進(jìn)的結(jié)構(gòu)顏料用于實(shí)用防偽油墨等領(lǐng)域。論文以“Lipophilic Magnetic Photonic Nanochains for Practical Anticounterfeiting”為題，發(fā)表在《Small》上。文章的第一作者為武漢理工大學(xué)的博士生李剛，通信作者為羅巍博士、馬會(huì)茹教授和官建國教授。

  在過去的兩年中，官建國教授團(tuán)隊(duì)制備了一系列的磁性光子晶體納米鏈，如實(shí)時(shí)高分辨率微環(huán)境傳感和成像的響應(yīng)性水凝膠光子納米鏈 (Nano Lett. 2020, 20, 803)，能在數(shù)秒內(nèi)變色的葡萄糖傳感光子納米鏈探針 (Adv. Sci. 2022, 9, 2105239)，顏色亮度和色彩獨(dú)立可調(diào)的柔性光子納米鏈 (Mater. Horiz. 2021, 8, 2032)，以及基于磁性光子納米鏈的人工纖毛陣列 (Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 2005243)等。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/smll.202200662

通信作者簡介：

官建國

  官建國，博士、武漢理工大學(xué)材料學(xué)科首席教授，材料示范學(xué)院教學(xué)院長，長江學(xué)者特聘教授、萬人計(jì)劃領(lǐng)軍人才、新世紀(jì)百千萬人才工程國家級(jí)人選，科技部重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目首席科學(xué)家，英國皇家化學(xué)會(huì)會(huì)士，中國微米納米技術(shù)學(xué)會(huì)會(huì)士，兼中國光學(xué)工程學(xué)會(huì)常務(wù)理事和中國微米納米技術(shù)學(xué)會(huì)常務(wù)理事等；是Appl. Mater. Today等期刊編委。主持承擔(dān)國家級(jí)重要科研項(xiàng)目30余項(xiàng)，成果實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，在Natl. Sci. Rev.、Chem. Soc. Rev.、Adv. Mater.、Matter、Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、ACS Nano和Nano Lett.等期刊發(fā)表高水平論文300余篇，被引用10000余次、H因子56，獲授權(quán)發(fā)明專利50余項(xiàng)，獲高等教育國家級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、湖北省技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、軍隊(duì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)等國家和省部級(jí)教學(xué)科研成果獎(jiǎng)9項(xiàng)。課題組主頁：

http://guan.group.whut.edu.cn/

馬會(huì)茹

  馬會(huì)茹，博士、武漢理工大學(xué)化學(xué)化工與生命科學(xué)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。主持承擔(dān)國家自然科學(xué)基金等國家級(jí)和省部級(jí)科研項(xiàng)目近10項(xiàng)，在Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、Chem. Eng. J.、Mater. Horiz.、Nano Lett.等期刊發(fā)表高水平論文20余篇，獲授權(quán)發(fā)明專利10余項(xiàng)，獲湖北省技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國防技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

羅 巍

  羅巍，博士、武漢理工大學(xué)教師，碩士生導(dǎo)師。主要從事光子晶體材料制備及其在傳感、防偽、顯示等領(lǐng)域的應(yīng)用研究。目前已在Advanced Materials, Advanced Functional Materials, Advanced Science, Nano Letters, Small, Nanoscale, Journal of Materials Chemistry C等國際著名學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表SCI收錄論文10余篇, 獲授權(quán)發(fā)明專利10余項(xiàng)。主持并參與國家級(jí)、省級(jí)和企業(yè)委托項(xiàng)目10余項(xiàng)。