通訊作者：楊東朋 （博士）,、黃少銘（鑒湖講座教授,、國(guó)家杰青）

其他作者：齊陳澤 （教授）,、馬德琨 （教授）

發(fā)表期刊：Nat. Commun., Adv. Funct. Mater., Adv. Colloid Interface Sci.,

J. Colloid Interface Sci., Adv. Photonic Res.

影響因子：14.7, 18.5, 15.9, 9.4, 3.7

第一單位：紹興文理學(xué)院

論文DOI: https://www.nature.com/articles/s41467-024-49860-3

                 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202310861

                 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0001868624000125?via%3Dihub

                 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0021979724003308?via%3Dihub

                 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adpr.202300329  

研究介紹

　　近日,，我?；瘜W(xué)化工學(xué)院浙江省精細(xì)化學(xué)品傳統(tǒng)工藝替代技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室齊陳澤教授團(tuán)隊(duì)楊東朋博士與國(guó)科大杭州高等研究院黃少銘教授合作,，設(shè)計(jì)制備了具有明亮結(jié)構(gòu)色的新型熱/力致色變光子晶體功能材料,，并拓展了其在多級(jí)防偽,、信息加密,、智能窗戶、無(wú)油墨印刷等領(lǐng)域的應(yīng)用(圖1),。相關(guān)系列成果以紹興文理學(xué)院為第一單位,、楊東朋博士為第一通訊作者在國(guó)際著名期刊Nature Communication、Advanced Functional Materials,、Advanced in Colloid and Interface Science,、Journal of Colloid and Interface Science發(fā)表，并受邀為Advanced Photonics Research撰寫綜述性論文,。

　　力致色變光子晶體因具有通過(guò)外力改變結(jié)構(gòu)色的特性受到廣泛關(guān)注,。然而，撤去外力后，力致色變結(jié)構(gòu)色迅速恢復(fù)且難以記錄,，限制了其應(yīng)用拓展,。本文作者通過(guò)結(jié)合非密堆積力致色變光子晶體和相變材料，制備了一種具有熱開(kāi)-關(guān)特性和多色記錄-擦除功能的新型力致色變光子晶體紙張,。通過(guò)在相變溫度以上擠壓光子晶體紙張獲得目標(biāo)結(jié)構(gòu)色,，隨后冷卻至室溫記錄目標(biāo)結(jié)構(gòu)色。通過(guò)加熱擠壓后的光子晶體紙張,，可對(duì)已記錄的結(jié)構(gòu)色進(jìn)行擦除,。基于上述特性,，作者發(fā)展了基于光子晶體紙張的新型多色,、高分辨無(wú)油墨印刷術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)同一紙張重復(fù)擦寫（圖1）,。該新型光子晶體紙張的發(fā)展和大范圍使用將有助于減少環(huán)境污染,、一次性油墨和紙張的使用。相關(guān)研究成果以“Multicolor recordable and erasable photonic crystals based on on-off thermoswitchable mechanochromism toward inkless rewritable paper”為題在中科院1區(qū),、國(guó)際頂級(jí)期刊《Nature Communications》上發(fā)表,。

　　在此基礎(chǔ)上，作者通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，制備了具有折射率匹配,、晶面間距大及非密堆積有序結(jié)構(gòu)的 “二氧化硅/聚合物單體” 新型熱響應(yīng)液態(tài)光子晶體智能窗戶（圖2）。該智能窗戶表現(xiàn)出：1）高透明度（94%）,、明亮的前向散射結(jié)構(gòu)色和極弱的反射結(jié)構(gòu)色和2）動(dòng)態(tài)可調(diào)的透過(guò)率（24-94%）和結(jié)構(gòu)色飽和度（1-55倍）,，解決了傳統(tǒng)熱響應(yīng)智能窗戶高透明度和明亮顏色不能兼顧且不易調(diào)的問(wèn)題。此外,，作者實(shí)現(xiàn)了基于該智能窗戶材料的信息加密和防偽技術(shù),。相關(guān)研究成果以“Structural color-based smart liquid windows address the tradeoff between high optical transparency and brilliant color”為題在中科院1區(qū)、國(guó)際頂級(jí)期刊《Advanced Functional Materials》上發(fā)表,。

　　進(jìn)一步,，作者通過(guò)可控納米材料可控組裝與復(fù)合，獲得了具有前向結(jié)構(gòu)色,、高透明度的固態(tài)光子晶體結(jié)構(gòu)色材料,，并實(shí)現(xiàn)了基于觀察角度變色的新型防偽技術(shù)（圖3），相關(guān)研究成果以“Metal-organic framework photonic crystals with bidisperse particles-based brilliant structural colors and high optical transparency for elaborate anti-counterfeiting”為題在中科院1區(qū),、國(guó)際頂級(jí)期刊《Journal of Colloid and Interface Science》上發(fā)表。

　　此外,，作者總結(jié)了光子晶體結(jié)構(gòu)色功能材料在傳感（圖4）,、印刷（圖5）等領(lǐng)域的進(jìn)展，相關(guān)綜述成果以“Smart colloidal photonic crystal sensors”為題在中科院1區(qū),、國(guó)際頂級(jí)期刊《Advanced in Colloid and Interface Science》上發(fā)表,；以“Progress in printable colloidal photonic crystals”為題在國(guó)際光學(xué)期刊《Advanced Photonics Research》上發(fā)表,。

圖1 新型力致色變光子晶體材料無(wú)油墨印刷應(yīng)用

圖2 熱響應(yīng)液態(tài)光子晶體結(jié)構(gòu)色智能窗戶性能級(jí)應(yīng)用

圖3 具有前向結(jié)構(gòu)色、高透明度固態(tài)光子晶體結(jié)構(gòu)色材料及防偽應(yīng)用

圖4 膠體光子晶體結(jié)構(gòu)色傳感器

圖5 可印刷光子晶體結(jié)構(gòu)色材料

第一通訊作者：楊東朋 博士

　　楊東朋,，博士,，化學(xué)化工學(xué)院講師。主要研究方向：智能膠體光子晶體功能材料,。主持國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目,、廣東省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目等共計(jì)6項(xiàng)。共發(fā)表SCI論文60余篇,，論文總被引2000余次,，H-index: 30。以第一作者在J. Am. Chem. Soc., Adv. Funct. Mater.(2篇)等雜志發(fā)表SCI論文6篇,。獨(dú)立開(kāi)展工作以來(lái),，以通訊作者在Nat. Commun., Cell Rep. Phys. Sci., Adv. Funct. Mater., Adv. Sci., Adv. Colloid Interface Sci., Mater. Horiz., Chem. Eng. J., Research, Adv. Optical Mater (2篇), J. Colloid Interface Sci. (4篇), ACS Appl. Mater. Interfaces (4篇), J. Mater. Chem. C (2篇)等雜志上發(fā)表SCI論文40篇，并多次受邀撰寫綜述及研究論文,。研究成果多次被Nature, ACS, APS等作為研究亮點(diǎn)進(jìn)行介紹,，并多次被選為雜志封面。作為獨(dú)立審稿人為Sci. Adv., Adv. Mater., Adv. Funct. Mater., Small, Chem. Eng. J., ACS Appl. Mater. Interfaces, J. Colloid Interface Sci., J. Mater. Chem. C等雜志審稿,。

團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人：齊陳澤 教授

　　齊陳澤,，博士，化學(xué)化工學(xué)院教授,。主要研究方向：精細(xì)化學(xué)品合成技術(shù),，有機(jī)合成中的綠色替代技術(shù)，高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系,。入選浙江省跨世紀(jì)學(xué)術(shù)與技術(shù)帶頭人151人才,，浙江省高校中青年學(xué)科帶頭人，紹興市第4,、5,、6、7批專業(yè)技術(shù)拔尖人才,，紹興市高級(jí)專家,。主持和作為主要承擔(dān)者獲得10余項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金、2001年獲浙江省青年人才培養(yǎng)基金（現(xiàn)改名為浙江省杰出青年基金）,、包括浙江省自然科學(xué)基金在內(nèi)的20余項(xiàng)縱向和橫向項(xiàng)目,，多項(xiàng)成果在企業(yè)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。曾獲浙江省科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)1項(xiàng),，浙江省高?？蒲谐晒⑷泉?jiǎng)各1項(xiàng)。在學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表SCI/EI學(xué)術(shù)論文200余篇,，獲發(fā)明專利40余項(xiàng),，培養(yǎng)博士2名，碩士20余名,。

編輯：蘇標(biāo)標(biāo) 嚴(yán)許媖