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  防偽策略的廣泛使用能夠大大減少假冒偽劣產品對人類健康、社會經濟活動，以及國家安全帶來的有害影響。迄今發展的防偽技術主要包括簡單水印、條形碼和快速響應碼、射頻識別、核軌跡、光學超表面和光學可變油墨(OVI)印刷等。其中，OVI是生產防偽標簽最直觀、最有效的方法之一。它們光變防偽效果源于薄膜干涉產生的一對結構色在不同視角之間的切換。與此不同的是，光子晶體(PCs)具有周期性有序納米結構，它能在較寬的可見光范圍內呈現出連續可調、且隨角異色變化的結構色。這使得它們很難被復制和模仿，成為下一代OVI的首選。與三維非磁性膠體晶體比較，由磁性膠體納米簇(CNC)粒子作為組裝基元在外磁場作用下取向形成的一維磁性光子晶體具有折射率高、結構色圖案設計靈活且角度依賴性顯著和豐富多樣等特點，在防偽領域應用前景廣闊。但目前發展的全固態磁性光子晶體防偽標簽受周期性有序結構組裝機理的限制，存在制備工藝與現有高通量絲網印刷技術不兼容，對環境不友好，印品耐環境性能和機械性能差等問題，不能滿足實際應用的要求。

  最近，武漢理工大學官建國教授課題組首次提出在二甲亞砜-水二元微觀異相溶劑中，利用油性單體如二甲基丙烯酸甘油酯(GDMA)和光引發劑2-羥基-2-甲基丙苯酮(HMPP)在Fe₃O₄@PVP CNCs的DMSO溶劑化殼層中選擇性富集，然后在外磁場H的作用下組裝成一維鏈狀光子晶體結構，并通過紫外光輔助模板原位聚合制備高飽和度(半峰寬低于30nm)的親脂性磁性光子納米鏈(PNCs)。該PNCs可直接用做顏料分散在無溶劑的脂環族環氧樹脂中配制光變油墨(圖1)。

  在二甲亞砜-水二元微觀異相溶劑中，二者的摩爾比例及單體的用量是構筑高品質PNCs的關鍵。通過控制其用量可得到目標產物PNCs (圖2)。

  通過調節合成過程中磁場強度和單體濃度，可以實現對PNCs光學性質（包括顏色亮度）的控制(圖3)。

  基于PNCs的磁性光子晶體墨水可以通過磁場輔助絲網印刷技術印制成防偽圖案標簽。這種防偽標簽具有獨特的光變效果，易于肉眼識別，但難以模仿和復制(圖4)，且能表現出出良好的耐性和機械性能(圖5)。

  該工作在二甲亞砜-水二元微觀異相溶劑中發展的外磁場輔助選擇性富集聚合方法可為構建有機-無機雜化納米結構提供一種有效的方法，制備的高飽和度親脂性磁性光子納米鏈可作為一種先進的結構顏料用于實用防偽油墨等領域。論文以“Lipophilic Magnetic Photonic Nanochains for Practical Anticounterfeiting”為題，發表在《Small》上。文章的第一作者為武漢理工大學的博士生李剛，通信作者為羅巍博士、馬會茹教授和官建國教授。

  在過去的兩年中，官建國教授團隊制備了一系列的磁性光子晶體納米鏈，如實時高分辨率微環境傳感和成像的響應性水凝膠光子納米鏈 (Nano Lett. 2020, 20, 803)，能在數秒內變色的葡萄糖傳感光子納米鏈探針 (Adv. Sci. 2022, 9, 2105239)，顏色亮度和色彩獨立可調的柔性光子納米鏈 (Mater. Horiz. 2021, 8, 2032)，以及基于磁性光子納米鏈的人工纖毛陣列 (Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 2005243)等。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/smll.202200662

通信作者簡介：

官建國

  官建國，博士、武漢理工大學材料學科首席教授，材料示范學院教學院長，長江學者特聘教授、萬人計劃領軍人才、新世紀百千萬人才工程國家級人選，科技部重點領域創新團隊負責人、國家重點研發計劃項目首席科學家，英國皇家化學會會士，中國微米納米技術學會會士，兼中國光學工程學會常務理事和中國微米納米技術學會常務理事等；是Appl. Mater. Today等期刊編委。主持承擔國家級重要科研項目30余項，成果實現產業化，在Natl. Sci. Rev.、Chem. Soc. Rev.、Adv. Mater.、Matter、Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、ACS Nano和Nano Lett.等期刊發表高水平論文300余篇，被引用10000余次、H因子56，獲授權發明專利50余項，獲高等教育國家級教學成果獎二等獎、湖北省技術發明獎一等獎、軍隊科技進步一等獎等國家和省部級教學科研成果獎9項。課題組主頁：

http://guan.group.whut.edu.cn/

馬會茹

  馬會茹，博士、武漢理工大學化學化工與生命科學學院教授、博士生導師。主持承擔國家自然科學基金等國家級和省部級科研項目近10項，在Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、Chem. Eng. J.、Mater. Horiz.、Nano Lett.等期刊發表高水平論文20余篇，獲授權發明專利10余項，獲湖北省技術發明獎一等獎1項、國防技術發明獎三等獎1項。

羅 巍

  羅巍，博士、武漢理工大學教師，碩士生導師。主要從事光子晶體材料制備及其在傳感、防偽、顯示等領域的應用研究。目前已在Advanced Materials, Advanced Functional Materials, Advanced Science, Nano Letters, Small, Nanoscale, Journal of Materials Chemistry C等國際著名學術期刊上發表SCI收錄論文10余篇, 獲授權發明專利10余項。主持并參與國家級、省級和企業委托項目10余項。