由中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所(NIMTE)的曹洪濤教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開發(fā)了一種新型的垂直取向納米腔陣列直接生長(zhǎng)方法，以產(chǎn)生等離激元結(jié)構(gòu)色。具有廣色域，改善的色彩飽和度，在環(huán)境條件下極佳的穩(wěn)定性以及可量產(chǎn)的可擴(kuò)展性。該研究發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》上。

作為傳統(tǒng)顏料和染料的環(huán)保替代品，等離激元顏色具有高效，長(zhǎng)期穩(wěn)定性和非光漂白性。因此，它們?cè)跓o(wú)背光顯示器，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換等新興應(yīng)用中起著至關(guān)重要的作用。然而，仍需要改進(jìn)具有高著色質(zhì)量和可操縱控制自由度的大規(guī)模等離子結(jié)構(gòu)顏色的簡(jiǎn)便制造技術(shù)。

NIMTE的研究人員提出了垂直取向納米腔陣列的直接生長(zhǎng)方法，以產(chǎn)生等離子體結(jié)構(gòu)的顏色。

改進(jìn)的堆疊結(jié)構(gòu)由銀納米線陣列嵌入的SiO2超材料構(gòu)建塊層，納米級(jí)的SiO2間隙和金屬鏡組成。另外，整個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)可以通過(guò)磁控濺射制備，這是一種易于放大的沉積技術(shù)。特別地，對(duì)納米線陣列的結(jié)構(gòu)特征尺寸的納米級(jí)調(diào)諧以可控制和可再現(xiàn)的方式與沉積參數(shù)良好地耦合。

通過(guò)額外引入Ag NP金屬陶瓷層，引發(fā)了更多的共振吸收。因此，色域被進(jìn)一步擴(kuò)展，甚至包括黑色，以及改進(jìn)的色彩飽和度。這樣，就可以在紅色，綠色，藍(lán)色(RGB)以及青色，品紅色，黃色，黑色(CMYK)色彩空間中實(shí)現(xiàn)全彩色調(diào)色板。

此外，無(wú)論在剛性或柔性基底上，大面積且均勻的結(jié)構(gòu)顏色在空氣環(huán)境中均表現(xiàn)出對(duì)角度不敏感和著色穩(wěn)定性。

該研究可能會(huì)為產(chǎn)生技術(shù)，理論探索，材料制造演變以及等離激元顏色的大面積應(yīng)用提供一些啟示。