一項突破性的技術已經開發出來，可以通過納米結構的變化實時顯示顏色和形狀。這項創新技術由UNIST能源與化學工程學院的Kang Hee Ku教授及其團隊首創，有可能徹底改變智能聚合物顆粒等各個領域。

利用嵌段共聚物，研究小組實現了大規模光子晶體結構的自組裝，模仿了在蝴蝶翅膀和鳥類羽毛中觀察到的自然現象。通過反映納米結構的形狀和方向，該技術可以實時可視化鮮艷的色彩和復雜的圖案。

嵌段共聚物由兩種或多種以嵌段形式共價鍵合的不同單體組成，策略性地采用非混合液滴來誘導相分離。庫教授強調了這一成果的重要性，他表示：“我們通過嵌段共聚物的自主組織，成功地生成了數百個完美的光子晶體結構，消除了外部操縱的需要。”

與傳統方法不同，這項尖端技術利用內部納米結構來創造鮮艷、持久且可持續的色彩。此外，其在顯示技術中增強的適用性通過其有效地對大面積進行圖案化的能力而顯而易見。

關鍵的創新在于使用了一種聚合物，可以根據外部環境的變化動態調整顆粒內微觀結構的尺寸。通過利用聚苯乙烯-聚乙烯吡啶(PS-b-P2VP)嵌段共聚物的獨特性能，可以定制顆粒的結構、形狀和顏色，盡管環境發生變化，但仍能恢復到其原始狀態。

實時監測結構變化表明，微納米結構的尺寸和顏色適應酒精濃度或pH值的波動。值得注意的是，通過該技術產生的顆粒呈現出創新的“冰淇淋錐體”形狀結構，結合了固體和液體的各個方面，以可視化流體振動并動態改變形狀和顏色以響應外部刺激。

庫教授對這項研究的潛在應用充滿信心，他表示：“這項研究為創建自組裝光學粒子打開了大門，簡化了通常與膠體晶體結構和圖案形成相關的復雜工藝條件。” 她進一步指出，“預計該技術將在各個行業的智能涂料和聚合物顆粒中得到實際應用。”

該研究發表在ACS Nano 2024 年 2 月號上 ，得到了韓國國家研究基金會 (NRF)、科學和信息通信技術部 (MSIT) 以及韓國東麗科學基金會的支持，強調了推動這一突破性創新的合作努力。