结构色比拟于传统的化学色（如激情、染料等着色）而言，具有色调反射率高、豪阔度高、不易澌灭、环保等本性。关联词，现存的当然界或东谈主工合成结构色材料的反射类型基本为漫反射或镜面反射，很少具有材料名义反射的第三种类型——逆反射，即反射后光射回光源标的的形势。况且，这些结构色材料相同只具有随角异色或随角不变色，难以同期兼有随角异色和随角不变色的本性。而现存的买卖逆反射材料的颜色主要起原于化学激情金发大奶，不仅出产和使用流程中浑浊严重，而且澌灭、无智能反应功能。

针对这一问题，武利民团队将直径为数微米至十几微米的团聚物胶体微球拼装到无为透明团聚物胶带的粘胶层上成单层微球阵列，初次报谈了一种既具有逆反射、又同期具有随角异色和随角不变色的智能反应结构色薄膜材料，揭示了其智能反应结构色变成机理，并探索了其在智能清楚等边界上的欺诈。相干恶果于好意思国东部时辰8月9日下昼2点，以Iridescence-controlled and Flexibly Tunable Retroreflective Structural Color Film for Smart Displays为题在线发表在《科学》旗下主要子刊《科学发挥》（Science Advances）上 (Science Advances， 2019， 5， eaaw8755)。德国大家电台科技频谈对这一恶果进行了电话采访报谈，新华社华盛顿分社等多家媒体也对该恶果进行了报谈。

武利民教授团队所发展出的大面积逆反射结构色薄膜，在室内后光下，有球的薄膜面和无球的薄膜面均清楚无色，但在白光光源的映照下，无球薄膜面清楚逆反射智能结构颜色：即，从照明的标的可不雅察到均一、亮堂的逆反射结构色，且随角不变色；而从非照明标的不雅察时，薄膜随照明角或不雅察角变化而清楚不同的颜色，未见当然界和东谈主工合成材料有相干光学本性的报谈。讨论标明，产生这种新颖光学形势的原因在于团聚物胶体微球与透明胶带之间变成了一种特有的基于气垫微球/团聚物双层结构：即胶体微球与胶粘层团聚物由于弹性不同发生应力舒缓，从而在胶体微球与胶粘层之间变成空气层，微球通过粘胶微丝与粘胶层邻接吊挂在空气层中变成阵列。当白光光束从薄膜无微球一面入射时，后光会在微球堕入部分和未堕入部分的半球界面上辞别发生薄膜过问和全内反射效应，从而步骤达成了智能结构色的产生和逆反射的效果。通过疏导微球的粒径不错闭幕空气层的厚度，从而产生不同颜色的结构色。

图1. 逆反射结构色薄膜的（A-D）制备形势， （E-I）结构和光学本性，以及（J）照明/不雅察同轴时随角不变色和（K）照明/不雅察不同轴时随角变色的暗意图

该逆反射结构色薄膜在智能清楚、交通安全反光手脚、防伪标签、结构色涂层和保密等边界具有紧要欺诈价值。如，薄膜欺诈于夜间交通反光标牌或告白牌时，由于车灯照明的标的和司机的视角处于同轴，司机从远到近可不雅察到均一、瑰丽的反光颜色；而路边的行东谈主由于视角和车灯照明标的处于不同轴，跟着车辆由远及近可不雅察到禁止变化的反光颜色，从而可有用教导行东谈主（十分是带领耳机或听力受损者）主动逃匿后方的车辆，幸免交通事故的发生。通过一定的照明和不雅察口头，该薄膜或涂层还可达成其他的智能交通清楚功能，如具有交互式变色和耀眼功能的交通讯号标牌等。

图2.（A）逆反射结构色薄膜制备的交通反光标牌在夜间谈路上欺诈的暗意图，以及车辆距离标牌不同距离L时（80米、50米、30米）（B-D）行东谈主视角和（E-G）司机视角的像片

图3.行驶中的车辆离由远及近80米，40米，15米和10米时（a-d）司机视角和（E-G）行东谈主视角的告白牌变化

武利民课题组的博士后范闻和博士生曾静，及纽约州立大学布法罗分校的甘巧强教授为该论文的共同第一作家，武利民教授为该论文的通讯作家，物理系石磊教授团队屡次插手了询查。讨论责任得到了国度重心研发筹商、国度当然科学基金委和复旦大学团聚物分子工程国度重心实践室等的共同资助。该讨论已苦求中国和好意思国专利各一项。

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• 科学系
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• 金发大奶
• 武利民