来源：“Research科学研究”微信公众号

广东工业大学杨东朋/黄少铭教授团队与华东师范大学葛建平教授课题组合作发展了一种基于光子晶体纸张的多色、图案可重构的打印技术该团队受变色龙启发，首先制备了非紧密堆积的光子晶体纸张将相变材料（PCM）作为墨水，通过区域选择性溶胀策略，制备出颜色可调、稳定性好、图案可重构且具有力致色变防伪特性的光子晶体印刷物。

相关结果以题为“Reconfigurable Mechanochromic Patterns into Chameleon-Inspired Photonic Papers”发表在Research上Citation：

Dongpeng Yang, Yang Hu, Dekun Ma, Jianping Ge, and Shaoming Huang, “Reconfigurable Mechanochromic Patterns into Chameleon-Inspired Photonic Papers”, Research Vol. 2022, Article ID 9838071, 13 pages

https://doi.org/10.34133/2022/9838071研究背景光子晶体（PC）图案因其在显示、传感、颜料、器件、防伪、光催化、光学涂层、太阳能电池等领域的广泛应用而引起了广泛的关注传统的PC图案使用胶体溶液作为墨水，通过喷墨打印的方式制备。

近年来，科研工作者们发展了一系列改变PC的晶面间距和折射率（如形变、粒子聚集、磁场和电场）并结合光固化的策略，制备出了PC图案虽然这些方法具有成本低、效率高、制备简单等优势，但PC图案结构是化学交联的，导致图案难以重构。

发展一种可重构PC图案技术仍是一项巨大的挑战研究进展该团队受变色龙皮肤启发，首先通过

颗粒在二（乙二醇）乙醚丙烯酸酯（DEGEEA）中自组装并结合光固化的策略，制备了具有非密堆积结构、溶剂/压力双响应的PC纸张随后，将PC纸张与相变材料IGEPAL CO-890 （PCM，CO890）结合，发展了一种重构PC图案的新方法。

该重构策略包括PC图案的构建和擦写在高温下PCM为液态，通过PCM对PC薄膜区域选择性溶胀，PC被溶胀部分晶面间距扩大，反射峰红移，可以实现PC图案色差的构建随后降至室温，PCM由液态转变为固态，溶胀终止，从而实现了PC图案及色差的固定。

由于图案部分不存在化学交联，因此可通过将PC浸泡在乙醇中，利用乙醇溶解PCM，实现图案的擦写（图1）PCM的高相变温度及PC的非紧密堆积结构是实现可重构的关键本文提出的可重构策略具有方法简单、高效、成本低、可大面积操作等优势（图2）。

图1 具有力致变色性能的PC图案的重构示意图

图2 PC图案的重构此外，PC薄膜与PCM结合使PC图案和背景部分具有不同的力致色变性能，即图案部分优先变色且呈现程序性颜色变化这一特性使制备的PC图案在新型压力防伪方面具有广阔的应用前景（图3）

图3 PC图案基于压力的防伪应用未来展望这项工作通过结合PC和PCM的新方法，解决PC图案难以重构的问题PC薄膜和PCM的相结合的策略，在图案动态显示、绿色印刷、可视化传感、信息加密和高级防伪等领域具有广泛的应用前景。

作者简介

杨东朋，博士，广东工业大学材料与能源学院青年百人（A），副教授长期从事光子晶体的组装及其在印刷、传感、防伪和光催化增强等应用，在J. Am. Chem. Soc.，Adv. Funct. Mater.，CEJ，Adv. Optical Mater.，ACS Appl. Mater. Interface，J. Mater. Chem. C.，Chem. Commun., Nanoscale，Langmuir，J Phys. Chem. C等国际学术期刊发表SCI论文40余篇，获得授权国家发明专利1项。

成果多次被Nature，ACS，APS作为研究亮点，并被JMCC，PCCP，AMI，ACS Omega等期刊选为封面2021年，受邀为Materials Advances期刊撰写胶体组装方面的综述性文章。

胡洋，2021年毕业于广东工业大学材料科学与工程专业，获工学硕士学位目前在广东工业大学先进能源材料协同创新中心攻读博士学位，导师为黄少铭教授和杨东朋副教授主要研究方向为响应性胶体光子晶体及其在溶剂检测和防伪中的应用。

马德琨，男，1979年12月出生，理学博士，教授，硕导，韩国全南大学与江苏大学兼职博导，浙江省杰出青年基金获得者，绍兴市特聘专家2007 年6月毕业于中国科学技术大学，导师钱逸泰院士2007年7月至2020年5月在温州大学化学与材料工程学院从事教研工作。

2020年6月加入绍兴文理学院主持完成及在研国家自然科学基金3项（1项青年基金与2项面上基金）、完成省部级项目4项（其中1项为浙江省杰出青年基金），以及浙江省教育厅、温州市科技局等项目科研领域为光电功能材料，主要包括光（电）催化、发光、生物成像与光热等方向。

近年来，在JACS，Nano Energy，ACS Nano，Nano Res，J. Mater. Chem. A，ACS Appl.Mater. Interfaces，Solar RRL，Chem. Commun.，Nanoscale, Inorg. Chem.，J. Phys. Chem. C，Langmuir等SCI核心期刊上发表论文70余篇，SCI他引2600余次，部分论文入选期刊封面、高引论文或被科技媒体报道，授权中国发明专利19项。

葛建平，华东师范大学化学与分子工程学院教授、博导，国家优秀青年基金获得者主要从事“胶体光子晶体组装与应用”、“纳米催化剂”等相关课题研究发现基于磁组装及介稳态胶体晶的新型胶体组装体系，并在显示、传感、印刷、防伪等实用领域开发出一系列新型功能材料与器件。

主持国家自然科学基金委、教育部、上海市科委、教委科研项目7项，在Nat. Commun.，J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.，Adv. Mater., Adv. Funct. Mater.等国际学术期刊上发表研究论文80余篇，引用5000余次，h-index 40。

黄少铭，教授，博导，国家杰出青年基金获得者1991年获南开大学博士学位1991-1993南京大学博士后，出站后留任南京大学副教授1996-2005先后在英国Sussex大学、澳大利亚联邦科学与工业研究院(CSIRO) 和美国Duke大学从事研究。

2005年3月回国任南京大学教授、博导2005.9-2018.12任职温州大学，2019.02月起任职广东工业大学担任广州市低维材料与储能器件重点实验室主任，校学术与学位委员会委员及分委员会主任长期致力于低维材料及器件应用研究。

在纳米结构碳材料及储能器件应用基础研究方面取得了一系列具有国际影响的成果1999年以来已在国际学术刊物上发表380篇余论文，包括Nat. Mater.，Nat. Commun., JACS.，Angew. Chem. Int. Ed.，Adv. Mater.，Phys. Rev. Lett.等，被引用近2万次，H指数70，入选科睿唯安全球高被引科学家。

申请专利90多项先后完成和承担包括科技部973和863项目、国家杰出青年基金、国家自然科学基金委国际合作研究重点项目、面上项目及省部级重点项目等十多项，获省部级奖3项是国家基金委、自然科学奖、科技部、教育部等会评专家。