基于聚苯乙烯微球的木材表面仿生结构色涂层构筑
2021-07-27胡静刘祎吴智慧庞小仁
林业工程学报 2021年4期
关键词:结构
胡静,刘祎,吴智慧*,庞小仁
(1. 南京林业大学家居与工业设计学院,南京 210037;2. 浙江升华云峰新材股份有限公司,浙江 德清 313200)
属于天然生物质材料的木材被广泛应用于建筑、装饰和家居等领域,具有独特的环境学特性,其颜色、纹理、光泽等视觉特征可以给使用者带来良好的心理感受。对木材表面颜色进行人工调节是木材表面装饰技术中十分重要的环节,常采用染色[1-3]、诱导变色[4-5]和表面修饰[6]等方法对木材表面的天然颜色进行调节和改良,以期达到提升木质产品视觉感官质量、提高木材附加值和满足木质产品市场中消费者个性化和需求多样化的目的。
依据物体产生颜色的机理可将颜色分为色素色和结构色两类[7]。色素色来源于物质自身的发色基团;结构色则是一种光子结构物理生色现象,是通过物体的微观结构特征使光波发生折射、漫反射、衍射或干涉,从而产生的颜色,具有优异的光稳定性、高饱和度、高亮度和虹彩效应[8]。光子晶体是一种主要的生色结构,其内部介电常数周期性变化排布,种类多样。
人们通过对自然界中的光子晶体结构进行研究,从中学习并获取灵感,通过仿生手段制备出具有结构色的材料[9-11]。仿生三维光子晶体的制备工艺主要包括“自上而下”和“自下而上”两种[12]。其中“自下而上”法是以单分散胶体微球为构筑单元,通过自组装方法使微球从无序到有序状态,自组装体系中为了达到最小自由能,微球会自动排列,形成胶体光子晶体[13-14]。……
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