墨水是一种含有色素或染料的液体，通常被用于书写或绘画，它作为一种信息记载的工具，在我们的日常生活与工作中常起到至关重要的作用。

目前人们常用的彩色墨水大致可以分为两种：一是染料墨水，这种墨水是分子级染料的复合溶液，色彩艳丽。但这种染料分子的固有属性使其不能很好地防水，并且在紫外线下容易分解，耐久性不佳；二是颜料墨水，这种墨水是把固体颜料研磨成细小的颗粒，在特殊的溶剂中形成悬浮溶液，通过色材附在介质的表面来发色的。不过它打印出的文字图案的色彩缺乏较好的色泽和鲜艳度，同时由于色材颗粒较大，打印在纸张表面上降低了其耐摩擦性。除此之外，这些墨水在制备过程中可能会使用有机溶剂，具有较大的毒性。

不过现在已有别的墨水可以完美回避上述问题，如“结构色(Structural Color)墨水”就是其一。结构色墨水与传统染料或颜料墨水不同，它是一种由微观物理结构与自然光之间的相互作用（如散射、干涉、衍射等）所产生的颜色——比如说某些蝴蝶翅膀和蛋白石上的颜色就来源于材料表面的微纳米结构对光波反射和折射，它们就是典型的结构色。

与传统的化学色相比，结构色可以完全避免染料或色素的使用，是更加环保和稳定的呈色方式。但是这种不使用染料的结构色显色手法虽受到关注，但仍有对于显色角度的依赖性较高、无法实现高分辨率等问题。

但是科技在进步，结构色彩色墨水材料近年来也有了较大的发展。据optronics报道，由日本神户大学100％出资成立的子公司——神户Innovation(KUI)近期开发了一款不会半永久变色或褪色的结构色彩色墨水材料。它不会褪色的关键就在于其利用了对环境友善且具有化学稳定性的晶体硅纳米颗粒。

据悉，研究团队拥有制作形状近似于球体的硅纳米颗粒制造技术，透过将颗粒依粒径予以分离，并利用单独显色的原理，进而开发出结构色彩色墨水材料。

有别于一般结构色，新材料的每个纳米颗粒都是发色来源，因此除了不会半永久性变色或褪色之外，还具有不受观测角度影响而可呈现高分辨率等特征。此外，由于硅纳米颗粒可制作成分散溶液（墨水），故可应用于大面积印刷、涂布。也就是说，新开发的结构色彩色墨水材料可广泛应用于涂料、颜料等的彩色墨水，甚至印刷、化妆品、生物质材料等用途。而且利用其高分辨率的特征，还能有望应用于微型显示器等用途。

来源：材料世界网

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