在全介电介孔网络超材料中设计全色域结构色

结构色是入射光的某些频率在材料微纳尺度特征上发生散射的结果。这与颜料或染料吸收可见光谱中不同频率而产生颜色的现象截然不同，后者是我们日常生活中最常用的着色方式。然而，结构色更为稳健，并且可在不改变基底材料、仅改变其内部结构的条件下被设计以覆盖大部分可见光谱。它们在自然界中大量存在，例如甲虫壳与蝴蝶翅膀般色彩斑斓的实例，但少有方法能将其制备以用于现实世界的大规模商业应用。本工作中，我们提出一种基于多孔氧化铝中周期性网络结构的低成本、稳健且可扩展制备来创造全色域结构色的技术，以及理论上预测并按需设计不同颜色的策略。我们通过实验展示了具有跨越整个光学谱的工程化颜色的介孔网络超材料结构，并讨论了它们在传感、环境监测、仿生组织工程等方面的应用。