结构着色

近年来，具有周期性有序纳米结构的光子晶体( PCs )作为纺织品结构着色的先进光学材料的潜力引起了人们的极大关注。然而，柔性纺织基板上PCs结构稳定性差，容易受到强大的外力作用，阻碍其大规模应用。本工作选用水性聚氨酯( wPU )增强PCs的结构稳定性。复合PCs ( PCs / wPU )既表现出优异的结构颜色，又显著提高了结构稳定性。封装后的PC产生的结构颜色发现取决于封装剂的性质。高表面张力的wPU主要以透明膜的形式固化在PC表面，保护了PC的整体结构。同时，少量的wPU渗入到PC内部，提供了很强的附着力，保证了纳米球之间的稳定性。反过来，低表面张力的聚二甲基硅氧烷( PDMS )容易渗入PCs内部，形成完全封装的PCs。这就降低了最终PCs / PDMS复合材料相对于原始PCs产生的结构颜色的亮度，这是由于PDMS置换了空气，从而降低了PCs的折射率对比度。采用高表面张力封装剂的支撑固化策略，不仅提高了PCs的结构稳定性，而且几乎不影响PCs的光学性能，便于结构着色在纺织行业的实际应用。