基于液态光子晶体固定化的柔性结构生色膜制备及其性能

针对光子晶体材料结构稳定性较差的问题,以光固化型单体取代常规组装介质水制备液态光子晶体,通过紫外光聚合固化构建纳米微球嵌入弹性体式的非密堆积阵列光子晶体,制备结构稳定的柔性光子晶体结构生色膜,并对其结构和性能进行分析。结果表明:液态光子晶体的光学性质可通过胶体体系中SiO 2纳米微球的体积分数及其粒径进行调控,随SiO 2体积分数由22%增大至40%,其微球间的平均间距逐渐减小,液态光子晶体结构色蓝移;固定SiO 2微球体积分数,当其粒径由123 nm增加至178 nm时,液态光子晶体结构色红移;液态光子晶体色彩鲜艳、饱和度高,经紫外光辐照后,所构建的固态光子晶体膜具有明显的虹彩效应和优异的柔韧性,并表现出显著的力致变色性能,展示了其在智能可穿戴纺织材料领域良好的应用潜能。

仿生光子晶体结构生色织物的大面积连续化制备

针对目前光子晶体结构生色织物难以大面积连续化制备以及光子晶体的结构稳定性与光学性质难以兼顾的问题,以旋蒸法制备具有预结晶形态的液态光子晶体(LPC),并以LPC为组装中间体,在经特殊高分子预处理的纺织基材上快速大面积制备具有高结构稳定性、高颜色饱和度的光子晶体。结果表明:所制备的LPC呈现鲜艳的结构色且具有优异的动态恢复性;通过外力剪切诱导作用将LPC施加到经特殊高分子预处理改性的织物表面,LPC快速重构显色并向固态光子晶体转变(1 min),再经适当的加热后处理(60℃,5 min),织物表面高分子层界面分子发生弛豫和迁移,以稳固光子晶体结构;以LPC为工作液,应用自行研制的中试设备,实现了光子晶体结构生色织物的快速连续化制备。