由金奈米粒子製成之彩色薄膜,可望實現半永久不褪色

 

刊登日期:2024/3/20
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日本靜岡大學開發了一種由金奈米粒子製成的彩色薄膜,係利用直徑約50 nm的金奈米粒子透過以自我組織化(Self-Organizing)集積製成薄膜(集積了約100億個奈米粒子),並滴入聚二甲基矽氧烷(PDMS),進而形成金奈米粒子呈現出獨特顯色效果的彩色薄膜。雖然可以透過提高原料的濃度或用量以獲得高顯色性,但光散射性強的金屬奈米粒子會損及透過性,因此如何提高薄區域的面內濃度是一項待解決的課題。

此次研究的目的是開發出以金屬奈米粒子做為著色劑的彩色薄膜。採用金屬做為材料將可獲得顏料、染料等著色劑無法實現的高顯色性彩色薄膜,且可如同彩色玻璃般半永久不褪色。靜岡大學在有機矽的PDMS薄膜上形成自我組織化之密集填充排列的單層金奈米粒子集積薄膜,且將PDMS溶液進一步滴在薄膜上方後,發現集積的金奈米粒子浮起並在厚度1μm的限定範圍內呈現立體分散。金屬奈米粒子集積於單層並分散,進而形成了具有高粒子密度的薄膜。

由於PDMS可透過調整硬化溫度獲得可撓性,可望適用於柔性彩色玻璃的曲面形成等各類用途。另已實證確認透過改變金奈米粒子的大小或粒子形狀,將可呈現出紫色、藍色、青色、綠色、洋紅色、紅紫色等各種顏色。今後透過大面積製造設備的開發,將可望促進實用化。另可望應用於軟性顯示器、可在太空等惡劣環境中使用之相機彩色濾光片等用途。


資料來源: https://www.shizuoka.ac.jp/news/detail.html?CN=9841
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