近日，澳门科技大学创新工程学院曾嵩山课题组在国际顶级期刊《Chemical Engineering Journal》（影响因子为13.2，澳科大为此论文唯一单位）上发表了关于新型热致变色材料的重要研究成果，为智能变色技术在防伪、智能标签等领域的应用提供了一种新型方案。
该研究的核心创新在于通过协同调控“动态螺距”和“非相干散射”机理，突破了传统热致变色材料“颜色范围窄、响应方式单一”的瓶颈。具体而言，上层采用羟丙基纤维素(HPC)胆甾型液晶(CLCs)，其分子呈周期性螺旋状排列，随着螺旋间距(螺距)随温度升高而增大，从而颜色反射峰位在紫外、蓝、绿、红和红外的动态调节；而底层嵌入的热致变色粉末(TCPs)则通过主导黑白底色，从而通过控制非相干散射效应，控制结构色的饱和度。因此，通过集成上层结构色羟丙基纤维素胆甾型液晶（HPC CLCs）和底层热致变色粉末（TCPs），实现了复合器件从黑、白到红、绿、蓝（RGB）的颜色转换。此外，通过与导电碳油基底结合，这些器件还展示了电热多色显示功能。进一步地，通过对底层TCPs进行图案化和程序化，该复合器件在防伪、智能标签、伪装和信息加密等领域展现出巨大的潜力。
图1. HPC-CLC/TCP集成热响应器件的设计原理与应用。
图2. 热致变色器件在防伪、伪装及集成电热响应领域的应用
论文网址：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.166349
论文题目：Synergistic dynamic pitch and incoherent scattering enabling programmable cellulose thermochromic hybrids with UV-Vis-NIR broad modulation and multifunctionality
主要作者：第一作者为澳科大于滨鸿博士和陈子妍硕士研究生；通讯作者为澳科大于滨鸿博士与曾嵩山助理教授
以上研究得到了澳门科学技术发展基金(No. 0149/2022/A),(No. 0046/2024/AFJ)和广东省科学技术厅等项目资金支持。
