墨(mo)水是一種含有色(se)素(su)或(huo)染料的液(ye)體,通常被用于書寫或(huo)繪畫(hua),它作(zuo)為一種信息記載的工具,在我們(men)的日常生(sheng)活(huo)與工作(zuo)中常起到(dao)至(zhi)關(guan)重(zhong)要的作(zuo)用。
目(mu)前人們常用(yong)的(de)(de)彩色(se)(se)墨(mo)(mo)水大(da)致可(ke)以分為兩種(zhong)(zhong):一是染(ran)料(liao)墨(mo)(mo)水,這(zhe)種(zhong)(zhong)墨(mo)(mo)水是分子(zi)(zi)級染(ran)料(liao)的(de)(de)復合(he)溶(rong)液,色(se)(se)彩艷麗。但這(zhe)種(zhong)(zhong)染(ran)料(liao)分子(zi)(zi)的(de)(de)固有(you)屬性(xing)使(shi)其(qi)不(bu)能很好(hao)地防水,并且在(zai)(zai)(zai)紫外(wai)線下容易分解,耐久性(xing)不(bu)佳;二是顏料(liao)墨(mo)(mo)水,這(zhe)種(zhong)(zhong)墨(mo)(mo)水是把(ba)固體顏料(liao)研磨成(cheng)細小的(de)(de)顆(ke)粒(li),在(zai)(zai)(zai)特(te)殊(shu)的(de)(de)溶(rong)劑中形成(cheng)懸浮溶(rong)液,通過(guo)色(se)(se)材附(fu)在(zai)(zai)(zai)介質的(de)(de)表面來發色(se)(se)的(de)(de)。不(bu)過(guo)它(ta)打印出的(de)(de)文字圖案的(de)(de)色(se)(se)彩缺乏較(jiao)(jiao)好(hao)的(de)(de)色(se)(se)澤和(he)鮮(xian)艷度,同時由于色(se)(se)材顆(ke)粒(li)較(jiao)(jiao)大(da),打印在(zai)(zai)(zai)紙張表面上降低了其(qi)耐摩擦性(xing)。除此之外(wai),這(zhe)些墨(mo)(mo)水在(zai)(zai)(zai)制備過(guo)程中可(ke)能會使(shi)用(yong)有(you)機溶(rong)劑,具有(you)較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)毒性(xing)。
不過現(xian)在已有別的墨水(shui)可(ke)以完美回避上述問題,如“結構色(Structural Color)墨(mo)水”就(jiu)是其一(yi)。結構(gou)色墨水(shui)與傳統染料(liao)或顏料(liao)墨水(shui)不同,它是一(yi)種由微(wei)觀物理結構與自然光之間的相(xiang)互作用(如(ru)散射、干涉、衍射等)所(suo)產(chan)生的顏色——比如說某些蝴蝶翅膀和蛋白石上的顏色就來源于材料表面的微納米結構對光波反射和折射,它們就是典型的結構色。
與(yu)傳統的(de)化學(xue)色相比,結構(gou)色可(ke)以完全避免染料或色素的(de)使(shi)用(yong),是(shi)更(geng)加(jia)環保和穩定的(de)呈色方式。但(dan)是(shi)這種不使(shi)用(yong)染料的(de)結構(gou)色顯色手法雖受到關注(zhu),但(dan)仍(reng)有對(dui)于(yu)顯色角(jiao)度(du)的(de)依賴性(xing)較(jiao)高、無法實現高分辨率(lv)等問題。
但是科技在進(jin)步,結構色(se)(se)彩色(se)(se)墨水材(cai)料近(jin)年來也有(you)了(le)較(jiao)大的(de)發(fa)展。據optronics報道,由日本神戶大學100%出資成立的子公司——神戶Innovation(KUI)近期開發了一款不會半永久變色或褪色的結構色彩色墨水材料。它不會褪色的關鍵就在于其利用了對環境友善且具有化學穩定性的晶體硅納(na)米顆粒。
據悉,研究團隊擁有制作形狀近似于(yu)球體(ti)(ti)的(de)硅納米顆(ke)粒(li)(li)制造(zao)技術,透過將顆(ke)粒(li)(li)依粒(li)(li)徑予以(yi)分離,并(bing)利用單(dan)獨顯色的(de)原理,進而開發出結構色彩色墨水材(cai)料。
有別(bie)于一(yi)般結(jie)構色(se),新材料(liao)的(de)每個納米(mi)顆粒都是發色(se)來源,因此(ci)除(chu)了(le)不會半(ban)永久性(xing)變色(se)或褪(tun)色(se)之外,還(huan)具有不受觀測角度影響而可呈(cheng)現高分辨率等(deng)特征。此(ci)外,由于硅納米(mi)顆粒可制作成(cheng)分散溶液(墨(mo)(mo)水),故可應用(yong)于大(da)面積印(yin)刷(shua)、涂布。也就是說,新開發的(de)結(jie)構色(se)彩色(se)墨(mo)(mo)水材料(liao)可廣泛(fan)應用(yong)于涂料(liao)、顏料(liao)等(deng)的(de)彩色(se)墨(mo)(mo)水,甚至印(yin)刷(shua)、化(hua)妝品、生物質材料(liao)等(deng)用(yong)途。而且利(li)用(yong)其高分辨率的(de)特征,還(huan)能(neng)有望應用(yong)于微型顯(xian)示器等(deng)用(yong)途。
來源:材料(liao)世界網
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