我們日常生活的服裝都離不開顏色，因此織物的著色在國民經濟中具有重要的地位。傳統的織物著色是利用染料或顏料來實現的。然而，染料或顏料的復雜分子不僅生產過程復雜、每一只染料只能產生一個顏色，而且在染色過程也存在用水量大、廢水處理成本高和染色織物經長時間照射易褪色等問題。相比之下，結構色的顏色來源于光與微觀結構的相互作用，具有生態友好、色彩鮮艷、抗褪色等優點，有望成為一種新型紡織品著色劑。目前，結構色著色織物的研究主要集中于在織物表面構筑多層光子晶體或非晶光子晶體結構，利用其光子帶隙對光的反射來產生顏色。受到這種結構色的生色機理和多層結構的限制，在織物上同時實現靚麗、無虹彩、高色牢度的色彩輸出仍然是一個很大的挑戰。
圖1 織物的著色過程示意圖
圖2 結構色織物圖案的數碼照片、結構示意圖以及結構的微觀SEM圖
圖3結構色織物在不同視角下的數碼照片圖
值得注意的是，通過商用粘結劑將Cu2O球固定在織物上賦予了其極高的耐摩擦牢度和耐曬牢度。根據織物的色牢度標準ISO 105-X12:1993和GB/T 5718-1997，結構色織物的干摩擦、濕摩擦、耐曬牢度分別能達到5級、4級、6級，證明了結構色織物具有優異的抗褪色性能。此外，結構色織物還具有耐洗性，即使在快速水流漂洗后，結構色織物仍能保持其結構顏色而不受任何損傷(圖4)。彩色織物經過揉搓、拉伸或長時間放置在空氣中，其結構顏色均沒有變化(圖5)，證明了結構色織物的穩定性、耐洗性。
圖4 水流沖洗前后、揉搓前后、拉伸后的結構色織物的數碼照片
小結：作者巧妙利用Cu2O單晶球的Mie散射性質，采用噴涂法成功在織物表面構筑了無序Cu2O單晶球聚集體結構（~0.6 μm，3 g/m2)，獲得了明亮、無彩虹的結構色。通過商用粘結劑將無序生色薄層牢牢固定在織物表面，賦予織物極高的耐摩擦牢度和耐曬牢度，足以抵抗摩擦、光漂白、洗滌、漂洗、揉搓、拉伸及其他機械外力破壞。作者提出了一種新的、簡便、環保的織物著色策略，突破了目前結構色織物生色的固有模式，實現了靚麗、高牢度結構色，為紡織品著色及結構色的其它實際應用開辟了一條實用的道路。
原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c17288?ref=PDF
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