在最近发表在《杂志》上的文章中染料和颜料研究人员讨论了光子晶体（PC）的实用性，以制备具有结构色调的碳纤维底物。
学习：基于光子晶体的结构颜色的碳纤维底物的制备。图片来源：plotplot/shutterstock.com
背景
碳纤维（CF）广泛用于各种领域，包括航空航天，车辆，军事，运动，基础设施和纺织品，由于其优异的化学和物理品质。另一方面，类似石墨烯的CF结构使其表面变成化学惰性，从而导致CF和染料分子之间的结合相互作用弱，从而使CF使用传统的着色技术难以染色。
建立一种简单，实用和高质量的方法来实现CF着色至关重要。近年来，作为一种环保着着色技术，结构着色引起了很多兴趣。光栅衍射，薄膜干扰和PC通常用于生成结构颜色。在当今的世界中，具有结构色的PC可为CF颜色提供新的视角。在CF上寻找高效率技术来制造大型PC，这将是促进CF结构着色的好方法。
关于研究
在这项研究中，作者通过迅速构建具有自然结构颜色启发的结构颜色的PC，讨论了CF底物的结构着色。使用聚（苯乙烯 - 甲基丙烯酸）（p（ST-MAA）胶体微球产生的PC构建PC。检查了胶体微球质量分数和底物密度对CF纺织品结构颜色的影响。
研究人员在CF板上采用了喷涂方法来生成结构性颜色模式。此外，准备好具有结构颜色的CF板与聚二甲基硅氧烷（PDMS）一起包裹，以改善结构颜色的寿命。为了产生CF底物的结构着色，使用喷涂方法迅速创建了由单分散P（ST-MAA）胶体微球制成的PC。研究并以10wt。％的％校准用于在CF纺织品上构建PC的预组装解决方案的质量分数。研究了CF织物密度对结构颜色效应的影响，
该团队使用喷涂方法在CF基材上建造了具有明亮结构颜色的PC，该方法为快速制备具有大面积结构颜色的CF基板提供了新颖的想法。P（ST-MAA）胶体微球具有四个不同的粒径（235 nm，213 nm，307 nm和255 nm），使用无肥皂乳液聚合方法制备。使用喷枪将这些微球喷在CF基板上，以迅速在CF基板上创建PC。对于结构颜色，研究了胶体P（ST-MAA）微球溶液的质量分数和CF纺织品的密度。此外，PDM被用来封闭彩色CF底物，以创建基于PDMS/PC的CF复合材料，并使用摩擦和冲洗测试评估了机械质量。
观察
结果表明，颗粒大小为235 nm，213 nm，307 nm和255 nm的P（STMAA）胶体微球可以根据Bragg衍射定律呈现PCS结构颜色。在密度增加的CF纺织品上，当胶体微球的质量分数为10％时，可以实现更强的结构颜色。CF板上的图案具有明亮而生动的结构色。此外，在摩擦和冲洗测试后，用PDM包裹的彩色CF板保持了其充满活力的结构颜色。
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结构颜色的色调从-15°转移到45°，蓝色较小的变化从75°变为110°。在45°的光源下，随着视角从-15°增加到45°，反射率的最高反射率略微变为短波方向。当角度从75°增加到110°时，反射率的最大反射率略微传播到长波方向。随着视角从0°增加到90°，可见色调逐渐变成蓝色。随着预组装溶液的质量分数从6wt.％增加到10wt。％，CF纺织品上的结构颜色迅速增强并变成了辉煌。
结论
总之，这项研究阐明了CF底物生态着色的新颖方法，并刺激了具有多种样式的CF商品的创建。已经发现，CF织物密度较密，结构颜色明亮。结果表明，在CF板上构建的PC是规则的，能够显示出明亮的结构颜色，具有明显的虹彩效果。
作者强调，喷雾技术，CF底物和结构着色的理想组合无疑将满足人们多样化的CF时尚期望，并鼓励工业生产五颜六色的CF材料。欧洲杯足球竞彩他们还认为，这项研究将开发出CF底物生态着色的新技术。
来源
Liu，H.，Zhang，Y.，Jin，M。等。基于光子晶体的结构颜色的碳纤维底物制备。染料和颜料110338（2022）。https://www.欧洲杯线上买球sciendirect.com/science/article/abs/pii/s0143720822002601
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