英文原题：Water-Rewritable Structural Color Textiles with Fast Response Speed and Antispreading Capability
通讯作者：张淑芬，大连理工大学
作者： Yu Liu (刘煜), Yudong Sun (孙玉冬), Yong Qi (齐勇), Wenbin Niu (牛文斌), Wei Ma (马威), Suli Wu (武素丽), Bingtao Tang (唐炳涛)
背景介绍
水响应织物在可重写材料领域已经取得了广泛应用，缓解了纸张废弃带来的环境问题。结构色来源于微纳结构与光发生物理相互作用，通过改变折射率、晶格间距等结构参数可以轻松地实现水响应效果。因此，基于结构色的水响应织物具有制备简单、稳定性强和易于调节等优势，具有广泛的应用前景。然而，通过水分子在聚合物中扩散从而实现可逆颜色变化的方法，响应速度较慢。此外，由于纤维间的毛细作用，水滴在织物表面迅速扩散，最终导致书写后图案不清晰。
文章亮点
近日，大连理工大学张淑芬教授及指导的博士生刘煜在ACS Applied Materials & Interfaces上发表了具有快速响应和防渗化能力的水可重写结构色织物的研究。采用空心SiO2微球为组装基元，微球内部封装了低折射率的空气，从而避免了折射率匹配带来的颜色暗淡。书写后，水在0.6 s内迅速渗透到微球间隙中，增加了有效折射率，导致结构色红移。水蒸发后结构色恢复到初始状态，可以实现重复书写。此外，疏水材料被用于构建稳定的生色阵列，同时赋予结构色织物防渗化能力，从而提高结构稳定性，同时实现清晰的书写图案。因此，制备的水响应结构色织物表现出高柔韧性、结构稳定性和水可重写性能，为可重写材料和智能纺织品的发展提供了有价值的设计思路。
图1. （a）聚(甲基丙烯酸三氟乙酯-丙烯酸丁酯)的合成及结构示意图。（b）喷涂法制备结构色织物的示意图。（c）结构色织物的水响应机理示意图。
图2. （a）结构色织物书写前后的数码照片。（b）水写后的原位动态反射光谱。（c）重复书写50次前后的反射光谱。（d）浸润前结构色织物经折叠揉搓前后的反射光谱。（e）浸润前的结构色织物经折叠和揉搓前后的数码照片。（f）浸润后结构色织物经折叠和揉搓前后的数码照片。
总结/展望
研究团队通过喷涂空心SiO2微球和疏水聚合物分散液，制备了响应速度快且具有防渗化能力的水可重写结构色织物，实现了由于折射率变化而引起的可逆颜色改变。研究结果表明，制备的水响应结构色织物具有优异的水可重写能力和结构稳定性，还具有较高的灵活性和柔软度，这不仅促进了可重写材料的发展，还为响应性结构色织物开辟了一条新的道路。
相关论文发表在ACS Applied Materials & Interfaces上，大连理工大学博士研究生刘煜为文章的第一作者， 张淑芬教授为通讯作者。
通讯作者简介
张淑芬 教授
张淑芬 教授：长江学者特聘教授、国家杰出青年科学基金、国家和省部级科技奖励、何梁何利科学与技术创新奖和赵永镐科技创新奖获得者。染料产业技术创新战略联盟技术委员会主任，中国化工学会会士，首届兴辽英才，中国化工学会染料专业委员会副主任委员，《染料与染色》、《精细化工》编委会主任委员或副主任委员。
扫描二维码阅读英文原文
ACS Appl.Mater.Interfaces 2024, 16, 41, 55945–55954
Publication Date: October 7, 2024
https://doi.org/10.1021/acsami.4c10978
Copyright © 2024 American Chemical Society
Editor-in-Chief
Xing Yi Ling
Nanyang Technological University
Deputy Editor
Peter Müller-Buschbaum
Technische Universität München
ACS Applied Materials & Interfaces为化学家、工程师、物理学家和生物学家等的跨学科领域提供服务，重点探索如何具体应用开发新材料和研究界面过程
2-Year Impact Factor
CiteScore
Time to First Peer Review Decision
8.3
16
33.6
