新建的时间分辨USAXS线站（BL10U1）是“上海光源线站工程项目”中专用于硬X射线超小角散射研究的线站。束线的光子能量覆盖8-15 keV，可提供全能量段的聚焦pink光工作模式，实现时间分辨USAXS、时间分辨USAXS/SAXS/WAXS、微聚焦小角散射等实验方法，配备室温高达500oC的高低温原位拉伸环境，满足不同领域用户的研究需求。目前，该线站已进入试运行阶段。
近日，复旦大学汪长春教授课题组在多彩热致变色光子晶体领域取得进展，以“Polychrome photonic crystal stickers with thermochromic switchable colors for anti-counterfeiting and information encryption”为题发表在《Chemical Engineering Journal》上（最新IF为13.273）。
目前已有的热致变色光子晶体的制备中，常用水凝胶作为构筑单元或基质，在实际使用中其稳定性和变色持久性受到极大影响，并且难以实现大面积、高质量制备。针对此难点，研究团队利用自主设计研发的弯曲诱导规整设备，实现多分散微米级热敏变色微胶囊粒子（变色温度31 ℃，由黑色变红色）和单分散纳米级构筑单元的协同组装，从而获得颜色鲜艳的热致变色光子晶体薄膜（最大面积可达300 cm2），此种薄膜在不同的角度具有不同的热致变色效果，并且具有透明性的转变。进一步通过引入具有极低玻璃化转变温度的功能基质（聚丙烯酸异辛酯），可将制备的热致变色光子晶体（Thermochromic Photonic Crystal, TCPC）薄膜利用刻字机裁剪得到任意形状的热致变色光子晶体自粘标签，从而用于防伪和信息加密等领域（图1）。
图1. 热致变色光子晶体自粘标签的加工和应用过程示意图。
研究团队利用上海光源（SSRF）BL10U1线站的USAXS技术进一步进行结构的表征。对于纯光子晶体膜（Photonic Crystal, PC），经过BIOT加工后，散射点增多（图2），结合一维USAXS曲线，可以发现曲线强度提高，体系的规整性相比于热压成膜明显提高；加入微胶囊粒子后，虽然从二维USAXS散射图案观察体系的有序性相较于纯PC膜下降，但是经过BIOT加工后，一维曲线强度提升，表明体系的有序性上升，实现了微胶囊粒子和构筑单元的规整组装。
图2. 经热压和BIOT加工后PC和TCPC薄膜的二维USAXS散射图案。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.130683
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