9月,由复旦大学、剑桥大学、光驭科技联合完成的研究成果发表于国际顶级学术期刊《Science》,题为"单体介导工业级胶体光子晶体薄膜的制备"。该研究证明,光子晶体结构色技术能够突破长期困扰产业界近四十年的制造瓶颈(传统制备方法如蒸发诱导自组装、剪切诱导组装等往往在组装速率、光学质量和机械性能难以兼顾),实现工业级连续化生产,为结构色材料从科学探索走向规模应用建立了可行性路径。
研究团队选用聚合物核壳微球为模型,将单体与微球乳液均匀混合,并进一步开发了集涂布、干燥、剪切组装、紫外光固化和收卷于一体的卷对卷连续制造工艺。
单体与微球这种相互依存的特殊状态,能同时满足工业化生产的两大核心需求:无外力剪切时,材料体系稳定性强,能抵御产线加工过程中的各类扰动,减少颗粒结块、气泡、薄膜开裂等缺陷;施加剪切外力后,胶体颗粒又具备充足活动空间,在常温下快速移动、规整排列,形成有序结构。
待颗粒排布完成,再通过紫外光引发单体聚合,固定结构。由此,这套工艺实现了胶体粒子的稳定分散、快速有序组装、结构固化的三道关键工序,并在产线上一体化高效完成。
最终,研究团队以25米/分钟的速度,成功连续制备出长4000米、宽1.3米、厚15μm的胶体光子晶体薄膜。成品薄膜色彩鲜亮通透,只需更换不同粒径的胶体微球,就能批量制备出各种颜色的结构色薄膜。
据悉,胶体光子晶体薄膜可在防伪商标、炫彩车衣、建筑材料、消费电子产品、运动服装和鞋材等领域拥有广泛的应用机会。
来源:率捷咨询
