近日，澳門科技大學創新工程學院曾嵩山課題組在國際頂級期刊《Chemical Engineering Journal》（影響因子爲13.2，澳科大為此論文唯一單位）上發表了關於新型熱致變色材料的重要研究成果，爲智能變色技術在防僞、智能標簽等領域的應用提供了一種新型方案。
該研究的核心創新在於通過協同調控“動態螺距”和“非相干散射”機理，突破了傳統熱致變色材料“顔色範圍窄、響應方式單一”的瓶頸。具體而言，上層采用羥丙基纖維素(HPC)膽甾型液晶(CLCs)，其分子呈周期性螺旋狀排列，隨著螺旋間距(螺距)隨溫度升高而增大，從而顔色反射峰位在紫外、藍、綠、紅和紅外的動態調節；而底層嵌入的熱致變色粉末(TCPs)則通過主導黑白底色，從而通過控制非相干散射效應，控制結構色的飽和度。因此，通過集成上層結構色羥丙基纖維素膽甾型液晶（HPC CLCs）和底層熱致變色粉末（TCPs），實現了複合器件從黑、白到紅、綠、藍（RGB）的顔色轉換。此外，通過與導電碳油基底結合，這些器件還展示了電熱多色顯示功能。進一步地，通過對底層TCPs進行圖案化和程序化，該複合器件在防僞、智能標簽、僞裝和信息加密等領域展現出巨大的潜力。
圖1. HPC-CLC/TCP集成熱響應器件的設計原理與應用。
圖2. 熱致變色器件在防僞、僞裝及集成電熱響應領域的應用
論文網址：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.166349
論文題目：Synergistic dynamic pitch and incoherent scattering enabling programmable cellulose thermochromic hybrids with UV-Vis-NIR broad modulation and multifunctionality
主要作者：第一作者爲澳科大于濱鴻博士和陳子妍碩士研究生；通訊作者爲澳科大于濱鴻博士與曾嵩山助理教授
以上研究得到了澳門科學技術發展基金(No. 0149/2022/A),(No. 0046/2024/AFJ)和廣東省科學技術廳等項目資金支持。
