专利名称：无虹彩结构颜色的结构及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种颜色结构及其制备方法，尤其涉及一种无虹彩结构颜色的结构 及其制备方法。
背景技术：
自然界中生物的颜色来源于色素或者结构，由色素产生的颜色称为色素色，即 化学色；由结构产生的颜色称为结构色，又被称作为物理色。所谓结构色，就是与光线 波长相当的微观结构通过干涉、衍射、散射等途径对入射光线产生特定波长特定方向的 反射而产生的颜色。相比于色素色，结构色具有色彩饱和度高、结构不变永不褪色、绿 色环保等优点。但是，结构颜色一个共同特点就是具有虹彩现象。在一些情况下，具有虹彩现 象是优点。但有些情况下，具有虹彩现象是不利于人们的应用的。比如一些显示，印 刷，纺织等领域。当今，对于如何实现无虹彩现象的结构颜色一直没有很好的结构。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种无虹彩结构颜色的结构，相较于 色素颜色，其颜色明亮且从各个方向观察颜色均一致。本发明的另一目的在于提供了一种无虹彩结构颜色的制备方法，制备出的颜色 的结构色不具备虹彩现象。本发明的技术方案为本发明揭示了一种无虹彩结构颜色的结构，由两种具有 不同光学折射率的介质相间而成，由该两种介质构成的结构具有近程相关性而不具有长 程相关性且光学相关长度在50纳米至400纳米之间。本发明还揭示了一种无虹彩结构颜色的制备方法，包括使两种具有不同光学折 射率的介质相间排列，并使该两种介质构成的结构具有近程相关性而不具有长程相关性 且控制光学相关长度在50纳米至400纳米之间。本发明另外揭示了一种无虹彩结构颜色的制备方法，包括(1)选取鹦鹉羽毛作为模板，将鹦鹉羽毛的两端剪断；(2)配置需要填充介质的溶胶凝胶溶液；(3)将溶胶凝胶溶液搅拌3小时；(4)将两端剪断的鹦鹉羽毛浸入溶胶凝胶溶液并抽真空5小时；(5)取出鹦鹉羽毛后进行烘干；(6)将鹦鹉羽毛烘干静置12小时；
(7)将烘干静置后的鹦鹉羽毛放入马弗炉中以1度/分钟的速率升至550度，并 在550度的环境下煅烧30分钟，煅烧后的鹦鹉羽毛是由两种具有不同光学折射率的介质 相间而成，且该两种介质构成的结构具有近程相关性而不具有长程相关性，且光学相关 长度在50纳米至400纳米之间。
根据本发明的无虹彩结构颜色的制备方法的一实施例，步骤(5)和(6)中的烘干 的温度是80摄氏度。根据本发明的无虹彩结构颜色的制备方法的一实施例，步骤(4)和(5)重复三到 四次。根据 本发明的无虹彩结构颜色的制备方法的一实施例，步骤(3)的搅拌是在磁 力搅拌机中进行的。本发明对比现有技术有如下的技术效果本发明的技术方案是制备出一种无虹 彩结构颜色，相较于色素颜色，本发明的颜色属于结构色且无虹彩现象，颜色明亮且从 各个方向观察颜色均一致。
图1是本发明的无虹彩结构颜色的制备方法的实施例的流程图。
具体实施例方式无虹彩结构颜饩的结构的实施例本发明提出的无虹彩结构颜色的结构是由两种具有不同光学折射率的介质相 间而成，由这两种介质构成的结构具有近程相关性(又称为近邻有序)但不具有长程相关 性(又称为无长程有序)，而且结构的光学相关长度在50纳米到400纳米之间(包括50 纳米和400纳米)。这种结构颜色的性质有颜色来自于对空间入射光的反射；在没有吸 收物质的情况下，反射和透射颜色互补；不具有虹彩现象，从不同方向观察颜色统一。无虹彩结构颜饩的制备方法的实施例本发明提出的对这种无虹彩结构颜色的制备方法包括找到两种具有不同光学 折射率的介质，使这两种介质相间排列，并使这两种介质构成的结构具有近程相关性而 不具有长程相关性，且结构的光学相关长度控制在50纳米至400纳米之间。无虹彩结构颜代的制备方法的具体示例图1示出了本发明的无虹彩结构颜色制备方法的具体示例。请参见图1，下面是 对本示例的步骤的详细描述。步骤S10:选取鹦鹉羽毛作为模板，将鹦鹉羽毛的两端剪断。步骤Sll:配置需要填充介质的溶胶凝胶溶液。例如&02溶胶凝胶溶液，即15g 的2% (体积百分比ν/ν)正硅酸乙酯的乙醇溶液和0.75g，0.2mol/L盐酸溶液混合；TiO2 溶胶凝胶溶液，即0.076g四氯化钛，0.209m钛酸异丙酯和150mL乙醇混合。步骤S12 将溶胶凝胶溶液用磁力搅拌机搅拌3个小时。步骤S13 将两端剪断的鹦鹉羽毛浸入溶液中并抽真空5个小时。步骤S14 从溶液中取出鹦鹉羽毛并在80摄氏度下烘干羽毛。较佳的，步骤S13和S14重复操作三到四次。步骤S15 在80摄氏度下烘干静置12个小时。步骤S16 将烘干静置后的鹦鹉羽毛放入马弗炉中以1度/分钟的速率升至550 度，并在550度的环境下煅烧30分钟，煅烧后的鹦鹉羽毛是由两种具有不同光学折射率 的介质(空气和二氧化硅或二氧化钛)相间而成，且该两种介质构成的结构具有近程相关性而不具有长程相关性，且光学相关长度在50纳米至400纳米之间。这种结构具有无虹彩现象的亮丽的颜色，通过不同材料的应用可调节颜色，同 时光谱分析证明颜色来源于光的反射而不是吸收。上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普通 技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化， 因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性 特征的最大范围。
权利要求
1.一种无虹彩结构颜色的结构，由两种具有不同光学折射率的介质相间而成，由该 两种介质构成的结构具有近程相关性而不具有长程相关性且光学相关长度在50纳米至 400纳米之间。
2.一种无虹彩结构颜色的制备方法，包括使两种具有不同光学折射率的介质相间排 列，并使该两种介质构成的结构具有近程相关性而不具有长程相关性且控制光学相关长 度在50纳米至400纳米之间。
3.—种无虹彩结构颜色的制备方法，其特征在于，包括(1)选取鹦鹉羽毛作为模板，将鹦鹉羽毛的两端剪断；(2)配置需要填充介质的溶胶凝胶溶液；(3)将溶胶凝胶溶液搅拌3小时；(4)将两端剪断的鹦鹉羽毛浸入溶胶凝胶溶液并抽真空5小时；(5)取出鹦鹉羽毛后进行烘干；(6)将鹦鹉羽毛烘干静置12小时；(7)将烘干静置后的鹦鹉羽毛放入马弗炉中以1度/分钟的速率升至550度，并在550 度的环境下煅烧30分钟，煅烧后的鹦鹉羽毛是由两种具有不同光学折射率的介质相间而 成，且该两种介质构成的结构具有近程相关性而不具有长程相关性，且光学相关长度在 50纳米至400纳米之间。
4.根据权利要求3所述的无虹彩结构颜色的制备方法，其特征在于，步骤(5)和(6) 中的烘干的温度是80摄氏度。
5.根据权利要求4所述的无虹彩结构颜色的制备方法，其特征在于，步骤(4)和(5) 重复三到四次。
6.根据权利要求3所述的无虹彩结构颜色的制备方法，其特征在于，步骤(3)的搅拌 是在磁力搅拌机中进行的。
全文摘要
本发明公开了无虹彩结构颜色的结构及其制备方法，制备出的颜色的结构色不具备虹彩现象。其技术方案为制备方法包括使两种具有不同光学折射率的介质相间排列，并使该两种介质构成的结构具有近程相关性而不具有长程相关性且控制光学相关长度在50纳米至400纳米之间。
文档编号A41G9/00GK102008146SQ20091019522
公开日2011年4月13日 申请日期2009年9月7日 优先权日2009年9月7日
发明者刘晓晗, 殷海玮, 石磊, 资剑 申请人:复旦大学