结构色的物理机制与前沿：迈向实用化与工程化
陈瑞溢1，郑豪杰1，仇旻1，2（1西湖大学工学院电子信息工程系，全省3D 微纳加工和表征研究重点实验室；2西湖大学光电研究院）
摘要：系统综述了结构色的基本物理机制，包括干涉、衍射、散射与共振效应，并总结了其在动态调控、大规模制造与前沿应用中的最新研究进展。在大规模制备方面，超快激光直写、喷涂自组装、纳米压印、3D 打印等方法展现出工业化应用潜力。结构色在显示、传感、防伪、艺术创作与环境检测等多个前沿领域展现出广阔的应用前景，特别是在智能材料、可穿戴设备与绿色制造中具有重要价值。该研究旨在为结构色从基础研究到工程应用的系统性发展提供参考路径，推动其在多学科交叉领域的深度融合与创新应用。
关键词：结构色；微纳结构；颜色调控；激光加工；光学传感
目录介绍
1 引言
2 结构色的原理
2.1 F-P腔
2.2 表面等离激元共振
2.3 米氏散射
2.4 纳米周期结构
2.4.1 光栅结构
2.4.2 光子晶体
2.4.3 光学超表面
2.5 小结
3 大规模制备结构色的方案
3.1 超快激光直写结构色技术：高速、宽色域与高稳定性
3.2 纳米球自组装与3D打印：可回收、可打印的结构色丝材
3.3 二维材料喷涂自组装：溶液加工与灵活基底兼容
3.4 卷对卷制造等离激元超表面：高速、大面积、高容错
3.5 小结
4 结构色的前沿应用前景
4.1 艺术创作：激光结构色与可重写绘画技术
4.2 光学防伪与加密：多维信息编码与物理密钥
4.3 机械传感：结构色与力致变色材料的协同响应
4.4 温度传感：基于胆甾相液晶的动态结构色响应
4.5 环境检测：光学筛用于纳米塑料的全光学检测与计数
4.6 生物传感：等离子体结构色的折射率灵敏性
5 挑战与展望
©软件著作权归作者所有。本站所有文件均来源于网络，仅供学习使用，请支持正版！
转载请注明出处！
发表评论 取消回复