等彩色光子紙研究取得新進展

近日，《傳感器與執行機構，B輯:化學傳感器》(Sensors And Actuators B-Chemical)發表了中國科學院深圳先進技術研究院醫工所微納中心最新彩色電子紙研究成果。

眾所周知，目前市面上普遍存在的電子書(E-paper)由于技術限制只能顯示出黑白色，雖有關于彩色電子顯示的報道偶見報端，但由于技術難度大，設計成本高等因素，導致產品遠未廣泛普及。由微納中心杜學敏與香港城市大學、香港中文大學合作研發的以光子墨水來顯示的彩色電子紙有望解決E-paper彩色顯示的技術難題。

光子墨水的技術原理為通過調節組成光子晶體顆粒單元的間距，從而獲得不同反射波長，由此肉眼可以看見不同的顏色。由于是以單個光子晶體顆粒作為像素單元，故此不僅可以控制單個光子晶體顆粒的顏色顯示，而且可以顯示出可見光波段的任何一種顏色，顏色豐富且鮮明。

在光子墨水中，光子晶體顆粒是由一個個表面包裹有水凝膠層的納米顆粒組裝而成，體系中還會加入可以發生氧化還原反應的金屬離子，通過靜電作用吸附在水凝膠網絡內。將光子墨水填充在兩片ITO電極中間，只需要施加較小的電壓(≤3 V)，即可以控制金屬離子的形態，以此改變水凝膠層內部的滲透壓，從而可以調控水凝膠層的收縮與膨脹，由此改變光子晶體的間距，以實現顏色的調控。

該項技術有望廣泛應用到E-paper的彩色顯示中，解決目前存在的相關技術問題。同時該項技術還可以用于水溶液中貴金屬的檢測，有望應用于食品安全、水質評估等方面。