新颖的自组装结构是光子晶体产生特定光传输现象的根本原因，自然界中的自组装结构显色随处可见，有矿物，植物，动物等，如胶体晶体蛋白石、象鼻虫、蓝闪蝶、海底鱼类等，他们呈现五彩斑斓的颜色。胶体颗粒在一定的外界刺激下自组装形成的响应性光子晶体性质变化可逆，可控，在光电显示、传感、防伪等领域有着广泛应用前景。在光电显示领域，与温度、光、力、化学环境等刺激相比，电场的刺激更直接有效，且更容易精确调控。
宁波材料所微纳功能材料与应用研究团队综合利用SiO2形貌容易控制和TiO2折射指数高的优点合成了不同粒径的SiO2@TiO2核壳结构的颗粒。该颗粒壳层厚度可控，形貌均一，可以解决氧化铁基粒子制备时间长，容易沉降的难题。
在电场的作用下，该粒子可在不同溶剂中形成有序排布，对入射光的传播路径具有调控作用。相关研究结果已发表在国际期刊Journal of Materials Chemistry C, 2014,2:1990-1994。最近，研究人员为增加粒子之间的静电相互作用力，进一步拓展光谱调控范围，并研究功能基团在光调变中作用，选用不同的表面活性剂对SiO2@TiO2核壳结构粒子进行了表面修饰，发现经过非离子表面活性剂修饰的粒子具有很好的光谱调节性。该成果发表在RSC Advances，2015,5, 6489-6493。上述研究工作得到了国家自然科学基金（11404347）和宁波市自然科学基金（2014A610123）的支持。
SiO2@TiO2悬浮液在电场作用下的颜色图
(纳米事业部 孙爱华)
