传统结构色通常仅具备单尺度光学效应,面临规模化制备难、、稳定性差等问题。针对这一挑战,本文提出一种可印刷单元颗粒组装体策略,通过卷对卷式纳米印刷技术,将 PS 纳米粒子周期性的嵌入 PDMS 基体中,再通过剥离的方法使其产生光子晶体晶格 - 微凹复合界面,实现光子晶体禁带与全内反射协同调制结构色。通过调控纳米粒径与微单元直径 ,可分别独立控制中心稳定色与边缘虹彩色,两者相互调谐实现多尺度精准调色。借助疏水基底与嵌入式转移和印刷工艺,实现了米级大面积、单像素连续印刷。在光学机制上,入射波长通过光子晶体禁带和全内反射调谐,实现场增强与干涉调控,通过光照方式可实现反射、逆反射与双模混色。
该结构色印刷品具备超高稳定性,耐紫外、耐高低温、耐溶剂、耐水洗、耐拉伸,兼具偏振与角度依赖色彩,在艺术品、环保着色、智能显示、信息安全领域极具潜力。
结论:基于卷对卷印刷的多尺度单元组装,在单一微单元内实现光子晶体禁带与全内反射协同显色,突破了结构色规模化、大面积、高稳定的关键瓶颈,为结构色材料产业化提供通用方案。
启发:能否将卷对卷印刷与三维折叠超表面结合,使结构同时具备结构色、光学手性与不对称传输。另外可以学习该文献的语言表达、产业化描述侧重点等。
文献来源: Nature, 2026, DOI: 10.1038/s41586-026-10408-8
作者:Kaixuan Li, Jianfeng Chen, Huizeng Li , An Li, Xiaoyu Hou, Sujuan Ma
报告人: 鲍朋