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近日，我?；瘜W(xué)化工學(xué)院/清潔能源材料研究所陳旖勃副教授與美國加州大學(xué)河濱分校殷亞東教授合作，制備了對高濕度動態(tài)水蒸氣具有可逆變色響應(yīng)性的二氧化錳納米空心球彩色薄膜，在防偽和信息加密光學(xué)材料新領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景，使二氧化錳這一古老材料煥發(fā)新用途。成果以“Rapid Color-Switching of MnO₂Hollow-Nanosphere Films in Dynamic Water Vapor for Reversible Optical Encryption”為題發(fā)表于Small期刊。

研究內(nèi)容

結(jié)構(gòu)色是一種基于光與微觀結(jié)構(gòu)的相互作用而產(chǎn)生顏色的著色機(jī)制，是現(xiàn)階段光學(xué)防偽和信息加密材料的研究熱點之一。該研究通過硬膜板法和簡單滴涂，制備了具有鮮艷結(jié)構(gòu)顏色的二氧化錳納米空心球薄膜，隨著粒徑逐漸增大，薄膜的結(jié)構(gòu)色彩也從紫色變化到藍(lán)色和綠色。這些彩色薄膜可對折射率比空氣大的揮發(fā)性溶劑如乙醇、水、異丙醇等產(chǎn)生可逆的變色響應(yīng)。

研究表明，該獨特的響應(yīng)性能與水蒸氣的相對濕度、流速以及空心球的孔結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。在動態(tài)水蒸氣下，一定速率的蒸汽流動可以降低表面氣壓，加強(qiáng)拉普拉斯壓力誘導(dǎo)的毛細(xì)凝結(jié)。在適當(dāng)?shù)南鄬穸群土魉傧?，球體內(nèi)部腔體和殼層可以完全被填充，增加相對折射率，引起顏色的變化。該工作報道了一種基于二氧化錳納米空心球的有趣的水蒸氣響應(yīng)結(jié)構(gòu)色變化，提供了一種新型防偽和信息加密光學(xué)材料，開拓了傳統(tǒng)材料的新用途。

文章來源：

Y. Chen, Z. H. Zuo, Z. Q. Liu, Y. Yin, Rapid Color-Switching of MnO₂Hollow-Nanosphere Films in Dynamic Water Vapor for Reversible Optical Encryption.Small2022,18, 2204484.

原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202204484