近日，南京工業(yè)大學(xué)（南工大）陳蘇教授團(tuán)隊在《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）期刊上發(fā)表了關(guān)于基于高固含量膠體光子晶體微球的超材料涂膜科技的研究成果，為光學(xué)材料和涂層技術(shù)領(lǐng)域帶來了突破性進(jìn)展。該技術(shù)利用高固含量膠體光子晶體微球作為核心構(gòu)建單元，實現(xiàn)了超材料涂層的高效制備與優(yōu)異性能，具有廣泛的應(yīng)用前景。

超材料作為一種人工設(shè)計的結(jié)構(gòu)材料，能夠?qū)崿F(xiàn)自然界中不存在的物理特性，例如負(fù)折射、隱身和超分辨率等。傳統(tǒng)超材料制備過程復(fù)雜，成本高，且難以大規(guī)模應(yīng)用。陳蘇教授團(tuán)隊通過創(chuàng)新性地采用高固含量膠體光子晶體微球，解決了這一難題。膠體光子晶體微球以其有序的周期性結(jié)構(gòu)和可調(diào)控的光學(xué)性質(zhì)，成為構(gòu)建超材料的理想基礎(chǔ)材料。高固含量設(shè)計不僅提升了涂層的機(jī)械穩(wěn)定性和耐久性，還簡化了涂膜工藝，使其適用于工業(yè)級生產(chǎn)。

該研究的關(guān)鍵突破在于團(tuán)隊開發(fā)了一種新型的自組裝技術(shù)，能夠精確控制膠體微球的排列，形成高度有序的光子晶體結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)賦予涂層獨(dú)特的光子帶隙特性，能夠有效調(diào)控光波的傳播，實現(xiàn)反射、透射和吸收的精確調(diào)控。在實驗中，涂膜展示出優(yōu)異的抗反射、增透和色彩調(diào)控能力，可應(yīng)用于顯示器、太陽能電池和智能窗戶等領(lǐng)域。該涂層還具備良好的環(huán)境適應(yīng)性和化學(xué)穩(wěn)定性，能夠在惡劣條件下長期保持性能。

陳蘇教授團(tuán)隊進(jìn)一步驗證了該超材料涂膜在多個實際場景中的應(yīng)用潛力。例如，在光學(xué)器件中，涂層可大幅提升光能利用效率；在建筑領(lǐng)域，它可用于開發(fā)智能調(diào)光窗戶，節(jié)約能源；而在軍事和航空航天中，其隱身和防護(hù)功能也備受關(guān)注。團(tuán)隊還通過理論模擬和實驗測試，證實了涂層在寬波段范圍內(nèi)的響應(yīng)能力，為未來多功能集成涂層的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

這項研究不僅推動了超材料技術(shù)的實用化進(jìn)程，還為膠體科學(xué)和光子學(xué)交叉領(lǐng)域提供了新思路。陳蘇教授表示，團(tuán)隊將繼續(xù)優(yōu)化材料配方和涂膜工藝，探索更多應(yīng)用場景，并致力于推動該技術(shù)的商業(yè)化。隨著全球?qū)Ω咝阅芡繉有枨蟮脑鲩L，這項創(chuàng)新有望在能源、信息科技和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

南工大陳蘇教授團(tuán)隊的這項成果展示了高固含量膠體光子晶體微球在超材料涂膜中的巨大潛力，標(biāo)志著涂層科技向智能化、高效化邁出了重要一步。未來，隨著進(jìn)一步研發(fā)，這種技術(shù)或?qū)⒊蔀樾乱淮鈱W(xué)涂層的標(biāo)準(zhǔn)，引領(lǐng)材料科學(xué)的發(fā)展潮流。