華東師範大學葛建平團隊：「電子墨水」與光子晶體彩色灰度印刷

光子晶體聚合物複合材料是一類新穎的光學功能材料，其在結構色顯示、感測器、防偽識別、光伏電池、光催化增強等領域具有廣闊的應用前景。為了實現上述應用，人們往往需要製備特定圖案的光子晶體陣列或器件，因而催生了光子晶體印刷術的快速發展。目前，實現光子晶體印刷的方法主要包括區域性光子結構調控、直接膠體組裝、磁響應光子晶體固化等策略；但相關技術在可操作性、成本效率、規模化製備、晶體質量等方面還有待進一步提高。

華東師範大學葛建平教授研究團隊，合成了電場響應的介穩態光子晶體「電子墨水」，並發展出同步實現彩色及灰度印刷高分辨光子晶體圖案的新方法。首先，他們將SiO2膠體顆粒濃縮於乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯（ETPTA）和碳酸丙烯酯（PC）的混合液中，靜置析出膠體晶後，形成神奇的光子晶體「電子墨水」。這種液態的光子晶體在電場作用下（0-3V）具有可調變的結構色，在紫外輻照下又能快速固化光子晶體結構，從而輕鬆實現多色印刷。同時，液態光子晶體還具有可逆組裝的特性，通過控制組裝時間，可以實現灰度印刷。研究人員將電子墨水封裝於獨立程序控制的電池矩陣中，製備出若干光子晶體數字圖案，驗證了程序化電場控制下像素列印和印刷裝置循環利用的可行性。與現有方法相比，該項研究工作揭示了一種快速、便捷且經濟的製備光子晶體多色及灰度圖案的新方法。

研究報告9月27日發表在《先進功能材料》雜誌。

參考文獻：

Chen K, Fu Q, Ye S, et al. Multicolor Printing Using Electric‐Field‐Responsive and Photocurable Photonic Crystals[J]. Advanced Functional Materials, 2017.10.1002/adfm.201702825

全文鏈接：

https://doi.org/10.1002/adfm.201702825

來源：高分子科學前沿

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