9月13日消息，日本神户大学材料工程师杉本裕司团队在《Small Structures》发表研究，实现了一种可涂覆于大型三维物体表面的高光泽、无虹彩、不褪色结构色涂层， DOI：10.1002/sstr.70600。

传统颜色涂层依赖较厚的有机颜料层，存在光致褪色且显著增重的问题。结构色（如孔雀羽毛的颜色）由微纳结构对光的干涉产生，不受光褪色影响，但通常需要精密排列、颜色随观察角度变化（虹彩），且难以与保护层兼容。杉本此前已开发出角度无关的硅纳米球结构色，并实现了该技术的喷墨打印，但表面反射为漫反射、缺乏光泽。

本次研究的突破在于将硅纳米球封装在二氧化硅壳中：壳层既保护颗粒，又控制颗粒间距，促进其自组装成整齐阵列，将漫反射转变为镜面光泽。团队演示了在大型三维曲面上的保形涂覆，且在加装保护涂层后色相无明显改变。涂层极轻，单层硅纳米球即可达到高不透明度与高亮度——若应用于宽体客机，涂层重量可从目前的数百公斤降至数百克，不到一包牛奶的重量。

所用原料为硅（可源自半导体产业、无毒）与地壳中储量最丰富的二氧化硅之一，结合不褪色特性，有望大幅降低颜色涂层的资源消耗。工艺兼容喷涂、狭缝涂布与卷对卷等规模化涂布方式，杉本正参与设立公司以推进工业化量产。团队还计划将应用从着色拓展至兼具传感、光催化与能量管理功能的多功能硅纳米颗粒涂层，目标领域包括飞机涂装与光学传感。 （来源：Phys.org）