由黄原胶溶致液晶溶液制备的固体薄膜的结构着色

《ACS Nano》：Structural Coloration of Solid Films Prepared from Xanthan Lyotropic Liquid Crystal Solutions

基于超声处理木薯淀粉溶液制备非脆性结构色薄膜，无需化学处理，蒸发控制温和。超声时间调控 xanthan 链长，影响胆固醇液晶行为，螺距演化机制与纤维素纳米晶体不同，呈现显著收缩。理论模型分析链灵活性与凝胶化点影响。

　　

受到自然界中手性分子螺旋自组装的启发，通过干燥胆甾醇纳米颗粒悬浮液或聚合物溶液，制备出了具有优异光子特性的虹彩薄膜。目前，基于生物材料的纤维素纳米晶体悬浮液是制造这类薄膜的主要来源，这一过程需要消耗大量浓硫酸并对干燥过程进行严格控制。为了提高可持续性，我们展示了通过干燥经过超声处理的黄原胶水溶液（无需额外化学处理且在温和的蒸发条件下），可以制备出结构着色且不易破碎的薄膜。通过调节超声处理的时间，可以调整黄原胶的链长，从而显著改变其胆甾醇液晶行为。令人惊讶的是，从胆甾醇液晶到干燥薄膜的转变机制与纤维素纳米晶体悬浮液的情况不同，且表现出更为明显的收缩现象。我们运用多种理论模型分析了这一现象，并讨论了链柔韧性和凝胶化点的影响。