復(fù)旦大學(xué)材料科學(xué)系教授武利民團(tuán)隊(duì)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(yīng)結(jié)構(gòu)色薄膜材料,并揭示了其智能響應(yīng)結(jié)構(gòu)色的形成機(jī)制。
結(jié)構(gòu)色相比于傳統(tǒng)的化學(xué)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(diǎn),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(yīng)特性。
武利民團(tuán)隊(duì)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(wú)球的薄膜面均顯示無(wú)色,但在白光光源照射下,無(wú)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(xué)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(dú)特的基于氣墊微球/聚合物的雙層結(jié)構(gòu),當(dāng)白光光束從薄膜無(wú)微球一面入射時(shí),光線會(huì)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(yīng),從而依次實(shí)現(xiàn)智能結(jié)構(gòu)色產(chǎn)生和逆反射的效果。通過(guò)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。