强散射作用产生的艳丽方向性结构色学术资讯

来源：中国科学材料

通过光与微纳结构相互作用产生颜色的结构生色材料一直是显示、防伪和刺激响应材料领域研究的热点。与光子晶体生色的镜面反射特性相比，基于散射的结构生色具有更宽的可视角，因此受到越来越多的关注。无序结构产生的宽散射光谱往往导致其结构色纯度和亮度降低，而有序结构在可见光区一般具有强的反射和衍射作用，因此很少有研究者关注有序结构的散射结构色。

近日，大连理工大学武素丽教授等人在Science China Materials发表研究论文，利用粒径为300–500 nm 的SiO2微球（折射率n = 1.46）构建有序结构薄膜（OF），首次获得了具有窄半峰宽（FWHM，24 nm）的尖锐散射光谱，并提出了有序SiO2薄膜散射光谱的计算公式。有序结构在自然光下即可以观察到鲜艳的结构色，既无需光源照射，也无需在镜面角下观察。此外，在非平行光（点光源）照射下有序无序结构均可产生渐变彩虹结构色。

图1 有序结构薄膜（OF）的构建、SEM形貌和自然光下的结构色。

最后，利用单一粒径微球通过喷涂法构筑了全光谱的结构色图案，并利用SiO2微球制备了透明复合结构，探索了其在柔性透明显示领域应用的可能性。

图2 通过喷涂法构筑的全光谱的结构色图案和透明复合结构，及其在柔性透明显示领域应用。

来源：SciChinaMater 中国科学材料

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