激光网3月6日消息，UNIST能源与化学工程学院的Kang Hee Ku教授及其团队开发了一种通过纳米结构的变化实时显示颜色和形状的技术。该技术有可能彻底改变各个领域，包括智能聚合物颗粒。
利用嵌段共聚物，研究团队实现了光子晶体结构的大规模自组装，模拟了在蝴蝶翅膀和鸟类羽毛中观察到的自然现象。通过反映纳米结构的形状和方向，该技术可以实时可视化鲜艳的色彩和复杂的图案。该论文发表在ACS Nano杂志上。
嵌段共聚物由两种或多种以嵌段形状共价键合的不同单体组成，被战略性地用于使用非混合液滴诱导相分离。古教授强调了这一成就的重要性，他说：“我们通过嵌段共聚物的自主组织，成功地产生了数百个完美的光子晶体结构，消除了外部操作的需要。
这项尖端技术与传统方法不同，它利用内部纳米结构来创造鲜艳、持久和可持续的色彩。此外，它在显示技术中的增强适用性通过其高效绘制大面积图案的能力显而易见。
关键的创新在于使用一种聚合物，该聚合物可以根据外部环境的变化动态调整颗粒内微观结构的尺寸。通过利用聚苯乙烯-聚乙烯吡啶嵌段共聚物的独特性能，可以定制颗粒的结构、形状和颜色，尽管环境发生变化，但仍能恢复到其原始状态。
对结构变化的实时监测表明，微纳米结构的大小和颜色适应酒精浓度或pH值的波动。值得注意的是，通过该技术产生的颗粒表现出创新的“冰淇淋锥”形状结构，将固体和液体的各个方面结合在一起，以可视化流体振动，并响应外部刺激动态改变形状和颜色。
古教授说：“这项研究为创造自组装光学粒子打开了大门，简化了通常与胶体晶体结构和图案形成相关的复杂工艺条件”。该技术有望在各行各业的智能涂料和聚合物颗粒中得到实际应用。
