經(jīng)由充分運(yùn)用雙水相（ATPS）液滴蒸發(fā)誘導(dǎo)的液-液相分離，以及單一粒徑的納米粒子，即可組裝仿生雙色點(diǎn)。

(原新聞稿已于9月14日發(fā)布)

于自然界中，許多生物體逐漸演化出帶有兩種結(jié)構(gòu)色的斑點(diǎn)，譬如Papilio Palinurus蝴蝶，其翅膀表面的綠色色調(diào)乃從微米尺度的藍(lán)黃雙色斑點(diǎn)所構(gòu)成（圖1）。這種雙色斑點(diǎn)有助生物體在自然界更善于偽裝隱藏，更有效傳遞信息和更靈活調(diào)節(jié)體溫。因此，模效雙色生物斑點(diǎn)作參照標(biāo)準(zhǔn)，被廣泛視為新型功能材料設(shè)計的靈感來源，能啟迪信息存儲及傳遞等工業(yè)智慧落地應(yīng)用。然而，盡管人們對于模仿生物雙色斑點(diǎn)滿懷熱忱，其構(gòu)建方法目前仍受限于復(fù)雜多變的加工過程、價格昂貴的精密儀器，以及需配合多項(xiàng)特殊設(shè)計的組裝單元等。

近日，香港大學(xué)（港大）研究人員于仿生雙色點(diǎn)的流程制備取得突破性進(jìn)展。研究團(tuán)隊由港大機(jī)械工程系岑浩璋教授率領(lǐng)，伙拍來自中國科學(xué)院化學(xué)研究所綠色印刷實(shí)驗(yàn)室的宋延林研究員和李會增副研究員，提案以單元一步法，單一組裝并構(gòu)筑不同納米結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生雙結(jié)構(gòu)色的首創(chuàng)策略。相關(guān)論文已于《Nano Letters》期刊發(fā)表，標(biāo)題為「One-Pot Self-Assembly of Dual-Color Domes Using Mono-Sized Silica Nanoparticles」。

研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)雙水相體系（ATPS）液滴蒸發(fā)可自動觸發(fā)液 - 液相分離，滴內(nèi)溶質(zhì)會選擇性富集到其中一相（Nature Communication：https://www.nature.com/articles/s41467-021-23410-7 ）。經(jīng)由充分運(yùn)用ATPS分相后溶質(zhì)的單相富集，以及液滴蒸發(fā)過程產(chǎn)生的內(nèi)流，研究人員發(fā)現(xiàn)單粒徑的納米粒子會不均勻地分散到兩相中，隨后自組裝成具有不同晶格常數(shù)的光子晶體，進(jìn)而產(chǎn)生兩種不同的結(jié)構(gòu)色。該生成顏色會隨著納米粒子濃度值而相應(yīng)改變，因此具有強(qiáng)效調(diào)控性。由于這種雙色信息具備調(diào)節(jié)功能，研究團(tuán)隊在此基礎(chǔ)上，設(shè)計出一種具備高儲存密度及加密強(qiáng)度的密碼，揭示仿生雙色點(diǎn)于信息存儲、訊息加密，以及通路傳遞等方面的潛在應(yīng)用需求。

這項(xiàng)研究的重要性不僅限于創(chuàng)新的仿生雙色點(diǎn)組裝技術(shù)，更為構(gòu)筑非均相納米結(jié)構(gòu)墾辟了創(chuàng)新思路。 與此同時，從研究作業(yè)于液滴蒸發(fā)誘導(dǎo)溶質(zhì)不均勻組裝的層面來看，研究結(jié)果有助加深公眾對背后物理意義的理解，對于驅(qū)動復(fù)雜艱深的非均相微納結(jié)構(gòu)的自組裝靈感創(chuàng)意，賦有深遠(yuǎn)意義。

已于《Nano Letters》期刊發(fā)表，標(biāo)題為「One-Pot Self-Assembly of Dual-Color Domes Using Mono-Sized Silica Nanoparticles」的論文鏈接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.2c01090.