利用马兰戈尼效应与聚合物均匀涂覆自组装非虹彩胶体纳米结构

胶体晶体由于其周期性纳米结构可与可见光干涉而呈现结构色，无需任何颜料。该晶体结构具有虹彩性，因为所得颜色随观察或照明角度变化，这限制了其在印刷或显示中的应用。为消除虹彩性质，使胶体纳米颗粒的堆积无序化十分重要。在此，我们引入一种滴涂方法：含有单分散聚合物包覆二氧化硅纳米颗粒的水-乙醇混合液滴在加热基底上完全蒸发后，形成相对均匀且非虹彩的沉积。均匀性由热马兰戈尼流和加热基底导致的快速蒸发效应引起，而非虹彩则是聚合物刷产生的耗尽吸引与摩擦效应使纳米颗粒短程有序堆积的结果。我们展示在环境光下改变观察角度时，单个液滴最终沉积的颜色保持不变。我们期望该涂覆方法与喷墨印刷兼容，且均匀涂覆的自组装非虹彩纳米结构在反射模式彩色显示与其他光学器件中具有潜力。