最近,中科院合肥物质科学研究院固体所赵相龙博士在导师孟国文研究员和等离子体所黄青研究员的共同指导下,在碳管与多孔氧化铝组成的复合薄膜(表示为碳管@多孔氧化铝)颜色的调控研究方面取得了重要进展,实现了对碳管@多孔氧化铝复合薄膜的颜色的精细调控。该成果将在防伪领域有应用前景。

  自然界中的一些光干涉结构(如鸟类的羽毛和蝴蝶翅膀等),不仅有鲜艳的颜色,而且会随人们观察角度的不同而变化。光干涉结构在彩显、装饰和防伪等领域有广泛的应用前景,人们已经构筑了一些人工光干涉结构,例如多层膜、硅微孔阵列和孔中嵌有金属的阳极氧化铝复合薄膜等。据报道,在多孔氧化铝膜中生长碳纳米管,可获得由原位生长的碳管与多孔氧化铝组成的复合薄膜,由于复合薄膜表面的反射光和氧化铝/铝基底界面上反射的出射光的干涉作用,会使这种复合薄膜呈现鲜艳的颜色。

  此前研究发现,这种复合薄膜所呈现的颜色主要取决于可见光区具有最大反射率的干涉带(Bmax)的位置,而Bmax随膜厚度的变化而移动。这样,似乎可以通过改变氧化铝膜的厚度对复合薄膜的颜色调控。然而,由于Bmax对氧化铝膜的厚度非常敏感,而且阳极氧化时多孔氧化铝孔的生长速率又非常快,所以在实际中想通过阳极氧化的方法改变氧化铝膜厚度进而调控复合薄膜颜色,是很难实现的,甚至是不可能的。