人们曾多次尝试制造单色金属材料，但很少有材料能响应外界刺激而改变光泽颜色。最近，千叶大学的研究人员取得了突破性进展，制备了一种基于二乙炔衍生物的金属光泽材料，在紫外线照射下，它会从银色变为金色。

这些发现有望应用于装饰品、印刷油墨、光掩模图案、紫外激光光刻和化妆品。

古今社会都高度重视黄金和白银等贵金属。这两种金属都让我们联想到高贵和奢华。然而，它们价格昂贵，限制了它们的应用。因此，具有迷人但人造的金银金属光泽的材料很受欢迎，可用于珠宝、反光材料、油墨和化妆品。

不幸的是，典型的金属光泽材料会对环境造成危害，使其不可持续。因此，科学家们正在积极寻找无金属替代品，研究噻吩、吡咯、卟啉、偶氮苯和二苯乙烯衍生物等有机物。他们在创造可以通过外部刺激调节颜色同时保持金属光泽的材料方面取得了一些成功。然而，这项任务仍然具有挑战性。

近日，千叶大学工程研究生院教授 Michinari Kohri 和 Kyoka Tachibana 领导的一组研究人员与三菱铅笔株式会社、东京理科大学、庆应义塾大学和山形大学的科学家合作，展示了制备一种金属光泽材料的方法，该材料在紫外线照射下会从银色变为金色。

他们的研究结果于 2024 年 9 月 14 日发表在《ACS 应用材料与界面》上。

Kohri 教授强调了这项研究背后的动机，他说：“我们扩展了早期对仿生金属光泽材料的发现，针对能够在银和金之间转变的分子结构进行了有针对性的搜索。这项努力的结果是发现了一种具有理想性能的新型材料。”

在本研究中，研究人员开发了基于二乙炔 (DA) 衍生物的光泽材料，该材料通过两端的连接体结合了芪类化合物，记为 DS-DAn(其中 n 代表连接体碳数，范围从 1 到 6)。不同的 n 会产生不同的金属光泽和颜色变化行为。

经过多次创新性的实验尝试，研究人员发现，连接碳链最短的衍生物DS-DA1所形成的片状晶体的堆叠结构呈现银色，在紫外光照射下，其光泽明显转变为金色，这是一种非常显著的外界刺激行为。

研究团队将此归因于 DS-DA1 独特的晶体结构，该结构具有两种共存的组装状态，揭示了结构内 DA 的部分拓扑化学聚合(由晶体状态下排列的单体进行的聚合方法)将其色调从银色变为金色。

本研究开发的银色光泽材料，仅通过光照射，便可在特定区域选择性地呈现金色光泽。还可添加金色和银色的渐变色。因此，它有望用于装饰品、印刷油墨和化妆品等各种应用。

Kohri 教授总结道：“通过消除金属成分，我们的创新材料可最大限度地减少对环境的影响和重量。此外，它适用于基于紫外线激光的绘图技术，为高端装饰印刷开辟了新的可能性。进一步探索分子结构可能使表达更多种类的光泽颜色成为可能。”

这项工作推动了 DA 聚合的基础科学发展，并为在光掩模图案化和紫外激光光刻中具有理想性能的金属光泽材料开辟了新的机遇。