紡織行業是我國(guó)國(gu綠開ó)民經(jīng)濟的傳統支柱産業，也是重要的民生産業。而印染在紡織工業山線中占據著(zhe)不可替代的位置，是提升紡織品檔次和附加值的關鍵行業不錯。但同時(shí)，印染行業也早已經(秒如jīng)成(chéng)為我國(guó)高能(néng)耗、高水耗和高排少拍放的危害型行業。紡織印染加工需要耗費大量的水資源，同時(shí)大量未被日討(bèi)利用的化學(xué)染料及助劑會知信(huì)殘留在水中，造成(chén事呢g)廢水中有機物、無機鹽含量增加，化學(xué)需氧量變高，水體嚴重污染。哥那不僅如此，人工合成(chéng火腦)的染料和助劑很難在短時(shí)間内被(bèi)分解，這(zhè)些都開男(dōu)對(duì)環境造成(chéng)了不可恢複的破壞。随國錯著(zhe)節能(néng)減排的呼聲快哥越來越高，以及當前國(guó)家日益嚴格的環保政策，印染企業必須尋歌飛求颠覆性創新的紡織品或者纖維染色技術。

除了化學(xué)顔料、色素生色，自然界還(hái)有一種(zhǒng歌麗)結構生色現象，即光與可見光波長(cháng)尺度的微納結構相互作用中還而産生顔色。很多動物如大閃蝶翅膀，孔雀，金剛鹦鹉的羽毛姐車，以及一些寶石，甚至生活中常見的肥皂泡，他們鮮豔的顔色高水都(dōu)來自于結構色。這(zhè)些結構色來自于其微納結構，不需要化學(笑也xué)染料的參與，并且隻要保持結構完整就(jiù)能(néng)實現永不退色快湖，這(zhè)對(duì)于發(fā)展綠色環保紡織著(zhe)色外錢技術具有重要的借鑒和參考意義。

基于此，近年來蘇州大學(xué)現代絲綢國(guó)家工程實驗室和紡織與錯校服裝工程學(xué)院張克勤（南通紡織絲綢産業技術研究院兼職慢家教授、功能(néng)性纖維材料及其制品研發(fā)中心負責人）教授一明綠直緻力于結構色對(duì)纖維和紡織品印染時答著(zhe)色的研究。早期，團隊通過(guò)電化學(火術xué)沉積制備出皮芯結構光子年文晶體纖維，并用數值計算方法進(jìn)兒村行了模拟分析和研究（ACS Macr火上o Letters, 2013,2(2), 116-120）。後(hò紅子u)來為進(jìn)一步批量化制備結構色纖維，團隊利用靜電紡些坐絲方法制備了結構色纖維氈，并對媽歌(duì)纖維制備過(guò)程及形成(chéng)機理進刀金(jìn)行了詳細研究（Langmuir, 2012, 2人下8(43),15418-15424; ACS applied mate動頻rials &interfaces,2015, 7(25), 140慢兵64-14071）。為了增加結構話女色層的力學(xué)強度和功能(néng)性，團隊成(chén藍文g)員通過(guò)添加粘合劑利用噴塗法快速制備出親疏雨快水轉換的結構色織物（RSC Advances, 海下2017, 7(14),8443-8452）。随後(hòu)團隊又利用飛費原子層沉積技術（ALD），制備TiO2結構色塗層應用于碳纖維的笑說顯著(zhe)色（ACS Nano, 2017, 11(習放10),10330-10336）。

近期，團隊聯合中科院上海技術物理研究所、複旦大學(xué)、中科院蘇州納米哥機所在ACS Nano上以封面(miàn)文章報道(知中dào)了通過(guò)霧化沉積二氧化矽膠體微北呢球及添加劑PVA的方式可控制備大面(m訊去iàn)積非晶結構色塗層，并實現了非晶結構色的混合疊加。不僅如此，該子理方法能(néng)對(duì)複雜不規則物體的表面(miàn)進(jìn)行老好快速的保形性塗敷，以蠶絲面(miàn)料為例對(duì)朋謝蠶絲布進(jìn)行“印染上色”，在保也錢留其原有纖維細節、柔性和拉伸性的同時(shí)結構色塗層具備較好(h藍人ǎo)的力學(xué)強度。

研究者利用空氣霧化器，將(jiāng)PVA粘合劑添加到(d影如ào)二氧化矽膠體微球分散液，在基底上均勻地要錯霧化沉積非晶光子晶體結構色塗層。PVA有效地打斷了膠體微球形成(ch匠兵éng)的長(cháng)程有序結構，鄉你形成(chéng)均勻的非晶結構，産生無角度依賴的結構色。通過(g劇大uò)選擇150-300納米不同尺寸的微球，可以得到(dà照商o)覆蓋可見光範圍的各種(zhǒ哥月ng)不同顔色。研究者通過(guò)掩模很哥闆輔助在白色蠶絲面(miàn)料上制備出複雜的彩色玫瑰花圖案。P生車VA的添加同時(shí)還(hái)大大地提高了非晶結構色塗層的力近為學(xué)性能(néng)。絲綢面(miàn)料保留了原有的女看柔韌性，并且經(jīng)過(guò司時)多次拉伸塗層也不發(fā)生脫落。參照紡織品的色牢度測試标準，研究都外者進(jìn)行多次水洗與摩擦測試，發(fā)現這(zhè)種(zhǒn舞大g)塗層仍然具有較好(hǎo)的顔色穩定性和結構完整性。這(zhè)些研究表明去媽通過(guò)後(hòu)期改進機林(jìn)粘結技術及批量化制備工藝，這(z了生hè)種(zhǒng)霧化沉積的方法將(jiān路科g)會(huì)在紡織印染領域具備區商較好(hǎo)的應用前景。

文章的共同第一作者為蘇州大學(xué)博士研究生李青松和中公北國(guó)科學(xué)院上自畫海技術物理研究所張亞峰博士，通訊作者為蘇州大學(xué)還讀現代絲綢國(guó)家工程實驗室和紡織與服裝工程學(xué)算綠院張克勤教授。同時(shí)本工作也得到(dào)了複旦大學(xué線影)物理系青年千人石磊教授和中國(guó)林新科學(xué)院蘇州納米技術與納米仿生研究算問所的張骁骅研究員及袁偉博士的大力幫助。

論文詳情：

Qingsong Li, Yafeng Zha腦照ng, Lei Shi, Huihui Qiu, Suming Zhang為大, Ning Qi, Jian著到chen Hu, WeiYuan, Xiaohua Zhang, and Ke信習-Qin Zhang. Additive Mixing低鄉 and Conformal Coating of Noniridesce土道nt StructuralColors with Robust Me西雜chanical Properties F紅費abricated by Atomi玩是zation Depositio村學n. ACS Nano時作, 2018, 12, 了綠4, 3095-3102.