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安徽大学成功实现印刷式动态防伪与可调谐激光发射
文章字数:579
本报讯(全媒体记者 师亚萍)近日,安徽大学光电信息获取与防护技术全国重点实验室胡志家教授与合作者的研究基于丝网印刷的胆甾相液晶弹性体(CLCE),成功实现动态防伪与可调谐激光发射。
传统光子晶体图案化制备方法如光刻、喷墨印刷存在成本高、易堵塞、缺陷多、难量产等瓶颈。而胆甾相液晶作为一类“软光子晶体”,虽具备对外界刺激响应的动态结构色特性,但在大面积印刷中难以精准控制其螺旋超结构取向与光学均匀性,严重制约产业化应用。
针对这一难题,团队创新采用丝网印刷工艺,利用印刷剪切力诱导分子预取向与溶剂挥发驱动自组装的协同机制,有效抑制裂纹与无序,显著提升光子带隙的空间均匀性。通过调控手性掺杂剂浓度,成功制备出覆盖蓝光至红光波段的高反射率、高饱和度结构色图案,且兼容多种基底,具备良好的规模化生产潜力。
更引人注目的是,团队将光致变色分子螺吡喃引入体系,构建出光、热、力多重响应的智能光子平台。所获图案不仅呈现视角依赖变色、圆偏振选择反射和机械变色特性,还能在紫外或热刺激下实现颜色与荧光的可逆切换。尤为突出的是,借助螺吡喃的光异构化效应,研究首次在印刷CLCE结构中实现波长在645–685纳米范围内连续调谐的随机激光发射。
该成果将可扩展的印刷工艺与多功能软光子材料深度融合,攻克了动态防伪与可调谐激光器件在制备与集成上的关键技术障碍,展示了其在下一代防伪标签、柔性光子器件中的广阔应用前景。
传统光子晶体图案化制备方法如光刻、喷墨印刷存在成本高、易堵塞、缺陷多、难量产等瓶颈。而胆甾相液晶作为一类“软光子晶体”,虽具备对外界刺激响应的动态结构色特性,但在大面积印刷中难以精准控制其螺旋超结构取向与光学均匀性,严重制约产业化应用。
针对这一难题,团队创新采用丝网印刷工艺,利用印刷剪切力诱导分子预取向与溶剂挥发驱动自组装的协同机制,有效抑制裂纹与无序,显著提升光子带隙的空间均匀性。通过调控手性掺杂剂浓度,成功制备出覆盖蓝光至红光波段的高反射率、高饱和度结构色图案,且兼容多种基底,具备良好的规模化生产潜力。
更引人注目的是,团队将光致变色分子螺吡喃引入体系,构建出光、热、力多重响应的智能光子平台。所获图案不仅呈现视角依赖变色、圆偏振选择反射和机械变色特性,还能在紫外或热刺激下实现颜色与荧光的可逆切换。尤为突出的是,借助螺吡喃的光异构化效应,研究首次在印刷CLCE结构中实现波长在645–685纳米范围内连续调谐的随机激光发射。
该成果将可扩展的印刷工艺与多功能软光子材料深度融合,攻克了动态防伪与可调谐激光器件在制备与集成上的关键技术障碍,展示了其在下一代防伪标签、柔性光子器件中的广阔应用前景。