楊揚(yáng)

“世界奇寶澳寶石，又名歐泊（Opal），蛋白石，變彩石。因?yàn)槿?7%的澳寶石產(chǎn)自澳洲，所以澳寶石又被稱作是澳大利亞的國(guó)石。2009年，我們?nèi)グ拇罄麃唴⒓右粋€(gè)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議，當(dāng)時(shí)注意到在悉尼Kingsford Smith國(guó)際機(jī)場(chǎng)的免稅店中有鑲嵌天然澳寶石的首飾出售。這些天然澳寶石的價(jià)格非常昂貴，其中頂級(jí)澳寶石的價(jià)格堪比鉆石。然而更吸引我們的是天然澳寶石那彩虹般絢麗變幻的色彩，不是來(lái)源于顏料、色素或染料，而是由本身無(wú)色的二氧化硅膠體顆粒在特殊的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)和硅酸鹽沉積的共同作用下歷經(jīng)千萬(wàn)年而形成的膠體晶體的結(jié)構(gòu)顏色，”青島大學(xué)材料科學(xué)家叢海林教授和于冰副教授說(shuō)道。

從澳洲參會(huì)回來(lái)后，叢海林教授和于冰副教授組建的科研團(tuán)隊(duì)就把研究的焦點(diǎn)放到了如何制備比天然澳寶石變色性能更好、成本更低的仿生澳寶石涂層材料上。歷經(jīng)成千上萬(wàn)次試驗(yàn)的失敗，他們終于成功研發(fā)了可變結(jié)構(gòu)顏色膠體晶體納米復(fù)合涂層材料。如圖所示，與在漫長(zhǎng)而又特殊的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)中形成的天然澳寶石（圖c和d）相比，他們利用可變結(jié)構(gòu)顏色膠體晶體納米復(fù)合涂層材料制備的仿生澳寶石（圖a和b）由于納米復(fù)合散射材料的引入而變色性能更佳，成本卻比天然澳寶石降低了1000余倍，幾乎可以忽略不計(jì)，有望在裝飾和防偽材料中得到廣泛應(yīng)用。這一工作對(duì)于拓寬膠體晶體的應(yīng)用，解決目前涂料生產(chǎn)中顏料或染料性能不足和環(huán)境污染等問(wèn)題，并為未來(lái)智能仿生涂料的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)提供參考，具有重要意義。

叢海林教授和于冰副教授將此項(xiàng)研究成果作為研究亮點(diǎn)發(fā)表在《Optics Express》和《Chem Soc Rev》的封面上，被先進(jìn)工程學(xué)術(shù)網(wǎng)站（AIE）評(píng)選為“Key Scientific Article”進(jìn)行報(bào)道，并于2014年榮獲山東省高等學(xué)校優(yōu)秀科研成果獎(jiǎng)自然科學(xué)類一等獎(jiǎng)。