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  結(jié)構(gòu)色來源于物理結(jié)構(gòu)對(duì)光的調(diào)制，通常包括衍射、干涉以及散射等物理效應(yīng)。基于結(jié)構(gòu)色無毒、環(huán)保且視覺效果栩栩如生的優(yōu)勢(shì)，其在機(jī)械傳感、柔性顯示、光學(xué)涂層和防偽材料等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。目前，涉及上述應(yīng)用的關(guān)鍵是制備各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有序周期性納米結(jié)構(gòu)。然而精細(xì)的加工工藝、高額的加工成本和較高的合成水準(zhǔn)制約了其發(fā)展。此外，所獲結(jié)構(gòu)色圖案不穩(wěn)定、分辨率低，可控性較差，同時(shí)伴隨材料脆、不能后加工等問題，與天然的結(jié)構(gòu)色材料亦形成鮮明對(duì)比。因此，開發(fā)簡(jiǎn)單的方法來制造顏色鮮艷、性能可控的結(jié)構(gòu)色多色圖案化材料具有十分重要的意義，亦是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

  用合成構(gòu)件模仿生物體生長(zhǎng)是設(shè)計(jì)智能材料的一種新興思路。電子科技大學(xué)崔家喜教授團(tuán)隊(duì)最近開發(fā)了一種獨(dú)創(chuàng)的生長(zhǎng)方法，使交聯(lián)的聚合物結(jié)合外部提供的化合物來進(jìn)行生長(zhǎng)。這種生長(zhǎng)策略包含前驅(qū)體的膨脹和聚合，以及新生和原始網(wǎng)絡(luò)的均勻化。該策略實(shí)現(xiàn)了在平整表面構(gòu)筑陣列突觸的粗糙表面（Nat. Commun. 2020, 11, 963），可對(duì)聚丙烯酸酯材料的力學(xué)、形貌和尺寸進(jìn)行多維度調(diào)控（ACS Appl. Mater. Interfaces 2022, 14, 6 )，賦予剛性基材自我修復(fù)能力（J. Mater. Chem. A, 2022, 10, 174-179），以多維度生長(zhǎng)構(gòu)建水凝膠電路板（Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2206222），實(shí)現(xiàn)水凝膠材料在受力狀態(tài)下的生長(zhǎng)（Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2212402）。基于此，他們提出了一種基于光聚合和酯交換耦合反應(yīng)的光誘導(dǎo)聚合生長(zhǎng)策略，并將其應(yīng)用在“活 ”的光子晶體體系中，在生長(zhǎng)程序的作用下，實(shí)現(xiàn)了制造具有可控結(jié)構(gòu)色、圖案能力和可調(diào)機(jī)械性能的光子晶體復(fù)合材料。近日，該研究工作以“Self-growing Photonic Composites with Programmable Colors and Mechanical Properties”為題發(fā)表在《Nature Communications》上。

圖1. 生長(zhǎng)策略構(gòu)筑光子晶體復(fù)合材料。（a）孔雀及其尾羽枝的圖像。SEM圖像展示了藍(lán)色（向上）和棕色（向下）的小羽枝及其橫截面結(jié)構(gòu)。(b) 孔雀羽毛產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色的光子晶體復(fù)合結(jié)構(gòu)示意圖。選擇性角蛋白生長(zhǎng)導(dǎo)致出現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu)色和圖案；（c）生長(zhǎng)策略制造光子晶體復(fù)合材料的示意圖。

圖2. 生長(zhǎng)制備光子晶體復(fù)合膜的光學(xué)特性。（a）初始樣品及其生長(zhǎng)樣品的數(shù)碼照片，橫截面SEM圖（b）和紫外可見吸收光譜圖（c）；（d, e）理論和實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)平面間距2d、反射峰（顏色）與生長(zhǎng)的關(guān)系。

圖4. 光子晶體復(fù)合膜的空間選擇性生長(zhǎng)。（a）光誘導(dǎo)的選擇性生長(zhǎng)；（b）從同一基底上通過空間選擇性生長(zhǎng)制備多色圖案；（c）自修復(fù)機(jī)制（上圖）和自修復(fù)樣品的數(shù)碼照片；（d）自修復(fù)樣品的修復(fù)效果。

  生長(zhǎng)通過改變營(yíng)養(yǎng)液中的成分和生長(zhǎng)程序，可以選擇性地改變樣品的尺寸、顏色和機(jī)械性能。在這種機(jī)制下，獲得的材料不僅顯示出良好的靈活性、韌性和自愈/重塑能力，而且還可制造復(fù)雜的、高分辨率的多色圖案。由于這種簡(jiǎn)便的方法可以應(yīng)用于常用的聚合物體系，并能產(chǎn)生優(yōu)異的性能，可以預(yù)見它在應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)色材料的許多新挑戰(zhàn)和擴(kuò)大其商業(yè)價(jià)值方面具有巨大的應(yīng)用潛力。

  論文鏈接：https://www.nature.com /articles /s41467-022-35555-0

  Xue, J., Yin, X., Xue, L. et al. Self-growing photonic composites with programmable colors and mechanical properties. Nat. Commun. 13, 7823 (2022).

  https://doi.org/10.1038/s41467-022-35555-0

  課題組主頁：https://www.x-mol.com/groups/cui_jiaxi

電子科大崔家喜教授團(tuán)隊(duì)誠聘博士后、副研究員、研究員

  崔家喜教授團(tuán)隊(duì)現(xiàn)有特聘（副）研究員4名，在站博士后2人，博士研究生4名，碩士研究生2名，研究助理1名。主要研究方向包括：仿生聚合物材料、聚合物涂層和界面、聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、水凝膠、自修復(fù)材料、生物醫(yī)用材料以及軟物質(zhì)液晶的自組裝行為。目前課題組同時(shí)開展基礎(chǔ)和應(yīng)用兩個(gè)方向的研究，除了承擔(dān)國家和四川省縱向課題外，與4家公司建立深度研發(fā)合作，承擔(dān)4項(xiàng)橫向課題研究。

  崔家喜，教授，博士生導(dǎo)師，國家青年人才，四川省青年人才，成都市“蓉漂計(jì)劃”特聘專家，四川省學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人。2008年博士畢業(yè)于北京大學(xué)，先后在北京大學(xué)、德國馬普高分子所、哈佛大學(xué)等國內(nèi)外知名高校或科研機(jī)構(gòu)從事化學(xué)領(lǐng)域的研究工作。在Nat. Mater.、Nat. Commun.、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、JACS、Angew. Chem. In. Ed.等國際著名期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文100多篇，引用4300多次；H指數(shù)38；i10指數(shù)77。編寫英文專著（章節(jié)）2部。研究成果多次受到國內(nèi)外專家和各科學(xué)媒體（Wiley，ChemView，MRS，Phys 等）以及電視臺(tái)的競(jìng)相報(bào)道與高度評(píng)價(jià)。崔家喜教授發(fā)表的新型超滑表面涂層系列研究工作不僅是學(xué)術(shù)領(lǐng)域開創(chuàng)性和引領(lǐng)性的工作，而且也受到的商業(yè)界的關(guān)注。

工作地點(diǎn)：成都、湖州

  博士后：年薪30萬起，若入選國家博新計(jì)劃，年薪不低于50萬/年；研究院為引進(jìn)的博士后提供人才公寓或租房補(bǔ)貼（1500/月，連續(xù)補(bǔ)貼2年）；享受購房補(bǔ)貼40萬；博后在站期間，子女入托入學(xué)可與研究院教職工子女享受同等待遇；進(jìn)站半年后，優(yōu)秀博士后可申請(qǐng)研究院“師資博后計(jì)劃”。出站優(yōu)秀博士后可申請(qǐng)轉(zhuǎn)為專職科研人員，享受該崗位相應(yīng)待遇；按浙江省相關(guān)文件要求，博士后出站人員，在站期間能夠圓滿完成研究課題，并取得科研成果的，可直接認(rèn)定相應(yīng)高級(jí)職稱。

  副研究員、研究員：帶編專職科研崗，年薪40、50萬起；科研啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)60、80萬起；享受湖州市高層次人才待遇，安家費(fèi)10萬起、購房補(bǔ)貼40萬起、租房補(bǔ)貼（1500/月，連續(xù)補(bǔ)貼3年）、配偶安置、退稅（前3年）等人才待遇。研究院按照國家規(guī)定為專職科研人員繳納“五險(xiǎn)二金”，協(xié)助子女入托、入學(xué)等問題。成果優(yōu)秀者，可以推薦申請(qǐng)浙江省和湖州市高層次人才計(jì)劃。