封伟教授团队AFM: 喷涂法制备力致变色胆甾相液晶弹性体涂层

主要观点总结

本文介绍了一种基于喷涂—蒸发诱导自组装（EISA）—光固化方法制备结构彩色涂层的技术。该方法利用胆甾相液晶（CLC）和液晶弹性体（CLCE）材料，实现了结构色彩鲜艳且具有力致变色性能的涂层。研究解决了现有结构色涂层制备方法的难题，如快速自组装、鲜艳的结构色彩、界面结合力等。相关成果发表在《Advanced Functional Materials》上。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

结构色在自然界和日常生活中广泛存在，但现有结构色涂层制备方法难以实现快速自组装和鲜艳的结构色彩，界面结合力也较差。

关键观点2: 研究目的

解决现有结构色涂层制备方法的挑战，制备出具有快速自组装时间和高光学性能的结构彩色涂层，实现广泛应用。

关键观点3: 研究方法

采用喷涂—蒸发诱导自组装（EISA）—光固化方法，利用胆甾相液晶（CLC）和液晶弹性体（CLCE）材料，制备结构彩色涂层。

关键观点4: 研究成果

1. 制备出结构色彩鲜艳、具有力致变色性能的CLCE涂层；2. 解决了快速自组装和高光学性能的问题；3. 涂层制备方法适合大规模实际应用和商业制造；4. 实现了在平面基板和3D物体上的全覆盖涂层；5. 通过原色加性混合得到多种非光谱颜色。

关键观点5: 通讯作者简介

杨言昭，天津大学材料学院副教授，主要从事液晶高分子材料的研究。封伟，天津大学讲席教授，国家杰出青年基金获得者，主要研究方向为功能有机碳复合材料在智能材料与机构等领域的应用及产业化技术研究。

文章预览

结构色在自然界和日常生活中无处不在，由光与光子纳米结构之间如干涉、散射或衍射的相互作用而产生。 在现有的结构色涂层制备方法中，难以同时实现快速自组装和鲜艳的结构色彩，这阻碍了结构色涂层广泛应用。此外，这些结构色涂料在基材上的界面结合力较差，不能满足长期使用。 具有周期性螺旋纳米结构的胆甾相液晶(CLC)由于其可调和圆偏振化的特性而成为最有前途的结构色材料之一，胆甾型液晶弹性体(CLCE)是一种结合了圆偏振化结构色和弹性体的材料。 在液晶盒法、挤压法、刮涂法等多种CLC涂层制备方法中，喷涂法是CLC涂层大面积工业化生产的最有前途的方法，但由于分子取向问题，目前尚未实现。因此，制造具有快速自组装时间和高光学性能的结构彩色涂层以广泛应用仍然是一项具有挑战性的任务。 针对上述问题， 天津大学/北 ………………………………