让结构色材料在更多领域“出彩”

科技日报讯 （记者龙跃梅）记者10月22日从中山大学获悉，中山大学材料科学与工程学院副教授郭双壮团队制备了具有光敏活性的可打印结构色墨水，结合实验室自建的高精度多材料直写打印系统，成功实现了多彩结构色的溶剂挥发墨水直写打印。相关研究成果发表在《微尺度》。

结构色是区别于传统化学色的一种全新的着色方式，其原理是由微观物理结构与自然光之间的相互作用（如散射、干涉、衍射等）产生颜色。结构色材料的色彩不依赖于其成分的化学特性，因此具有更宽的原材料选择范围，结构色材料的着色方式在稳定性、安全性、耐用性及环保性等方面均优于依靠染料与颜料的传统染色方式。3D打印技术的发展为结构色材料的加工制造提供了全新的思路。然而，目前用于结构色材料的3D打印方法存在打印条件或设备要求严格、缺乏对加工精度的系统控制、打印缺陷多和可扩展性有限等诸多问题，限制了结构色材料的应用。

郭双壮团队的打印策略能在大范围内实现对打印分辨率的精准控制与复杂图案的高精度打印，并能够灵活地与多种可打印功能材料体系集成。基于此，该团队创新性地将结构色材料集成至仿生机器人的制造中，在传统磁控柔性机器人表面打印结构色涂层，制备了一系列具有结构色外观及无束缚变形能力的多维度仿生蝴蝶，展现了这种结构色材料3D打印策略在仿生机器人及其他需要先进表面着色方式的系统中的应用前景。