科學家研發(fā)新型智能顯示結(jié)構(gòu)色薄膜材料

復旦大學材料科學系教授武利民團隊將直徑為數(shù)微米至十幾微米的聚合物膠體微球，組裝到普通透明聚合物膠帶的黏膠層上成單層微球陣列，首次研發(fā)了一種既具有逆反射又具有隨角異色和隨角不變色的智能響應結(jié)構(gòu)色薄膜材料，并揭示了其智能響應結(jié)構(gòu)色的形成機制。

結(jié)構(gòu)色相比于傳統(tǒng)的化學色(如顏料、染料等著色)而言，具有色彩反射率高、飽和度高、不易褪色、環(huán)保等特點，但現(xiàn)有自然界或人工合成結(jié)構(gòu)色材料均不具有智能響應特性。

武利民團隊發(fā)展出的大面積逆反射結(jié)構(gòu)色薄膜，在室內(nèi)光線下，有球的薄膜面和無球的薄膜面均顯示無色，但在白光光源照射下，無球薄膜面顯示逆反射智能結(jié)構(gòu)顏色。據(jù)介紹，產(chǎn)生這種新穎光學現(xiàn)象的原因在于聚合物膠體微球與透明膠帶之間形成了一種獨特的基于氣墊微球/聚合物的雙層結(jié)構(gòu)，當白光光束從薄膜無微球一面入射時，光線會在微球陷入部分和未陷入部分的半球界面上，分別發(fā)生薄膜干涉和全內(nèi)反射效應，從而依次實現(xiàn)智能結(jié)構(gòu)色產(chǎn)生和逆反射的效果。通過調(diào)節(jié)微球的粒徑可以控制空氣層的厚度，從而產(chǎn)生不同顏色的結(jié)構(gòu)色。