纳米二氧化硅基虹彩膜的设计与表征

作者：迟聪聪; 线佳荣; 白飞飞; 屈盼盼; 许馨; 张丹洁; 徐星根; 侯潇雨; 任蒋雪

来源：陕西科技大学学报, 2023, 41(02): 88-93.

DOI：10.19481/j.cnki.issn2096-398x.2023.02.008

• 结构色
• 纳米二氧化硅
• 虹彩膜

SiO2因其优异的光学性能常被用于组装光子晶体，当前单分散二氧化硅光子晶体结构色的研究比较成熟，但宽粒径分布的SiO2基光子晶体方面的报道较少.本研究采用改进的St9ber法制备出粒径呈正态分布的SiO2(450～650 nm),通过共混浇注自组装法，在SiO2微球间隙引入具有柔性大分子链的聚乙烯醇(PVA),在微球表面引入具有强极性基团的聚乙烯吡咯烷酮(PVP),分别增强薄膜的柔韧性和微球组装的有序性.研究发现，0.3%SiO2水分散液与8%PVA水溶液以溶液质量比为2∶1混合时，薄膜完整性和微球自组装有序性最佳.当PVP用量为1.75%时，薄膜的虹彩效果最佳.本研究所制备的光变薄膜表面平整、力学性能较好，大小微球非紧密交替排列，形成不同的光子禁带，在点光源激发下呈高饱和度虹彩色，在自然光下无结构色，透明度高，拓宽了其在光学防伪、光学加密和装饰等领域的应用潜力.

• 单位
  武汉华星光电半导体显示技术有限公司; 陕西科技大学