作者:威利 信用:威利 当光线被透明材料中微小、规则的结构元素反射时，表面显示出结构颜色
研究人员现在已经开发了一种方法，通过使用存在于周围流体(所谓的液体弹珠)中的涂层液滴，由纤维素基聚合物制成结构颜色
根据发表在Angewandte Chemie杂志上的研究，该系统容易对环境变化做出反应，这使得它在生物传感器和软光子元件中的应用变得有趣
结构色是一种不用染料就能给材料上色的方法
相反，透明材料通过其分子或其他元素的规则排列产生颜色，例如，在彩色鱼和蝴蝶鳞片的波纹中，或在一定距离排列的纳米晶体中，如变色龙的变色皮肤
卢森堡大学的Manos Anyfantakis和他的同事们发现了一种控制螺距的方法，这种螺距是聚合物中一个完整螺旋圈的距离，它是一种结构元素，在这种结构元素上可能会出现反射和结构颜色
科学家可以用产生结构颜色的沥青制备生物聚合物的液晶相——称为胆甾相——但这些制备取决于许多参数，需要很长时间才能达到平衡
现在，Anyfantakis和他的同事发现了一种更快、更好的可控方法，利用液体弹珠作为平台，对基于生物聚合物的结构颜色进行可控的自组装
液态大理石是毫米大小的液晶溶液液滴，涂有纳米粒子
涂层保护液体不与外部流体混合，但仍允许一些相互作用，这取决于两种液体的性质
在这种情况下，科学家们从羟丙基纤维素的水溶液中制备液体弹珠，羟丙基纤维素是一种改性的纤维素聚合物，它以胆甾相定向，由二氧化硅纳米粒子包覆
这些基于纤维素的液体弹珠起初是无色的，但是让它们在一定体积的有机溶剂中停留一段时间，慢慢地就产生了明亮的红色、绿色和蓝色
作者发现，这些颜色是水滴浓度变化的结果
有机溶剂缓慢地从液体大理石中提取水，这使得生物聚合物采用适合于结构颜色的晶体形式
作者指出，缓慢性和可控性至关重要，因为“这给了聚合物分子足够的时间来适应浓度变化，以新的平衡间距组织起来，”他们解释说
该方法优雅简单，颜色仅取决于有机溶剂的体积
科学家们还引入了外部刺激，如热、压力或暴露在化学物质中，并观察到了与变化的音调大小相对应的特征颜色变化
这些变化是可逆的:作者观察到，当重新应用正常条件时，液体弹珠恢复到它们原来的颜色
作者认为，基于生物聚合物的液体弹珠可以提供一种合成成本有效、环境友好和可持续的传感器的途径
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