近日，云南大学材料与能源学院、云南省微纳材料与技术重点实验室柳清菊团队在Advanced Materials（IF=32.086）上发表题为Surface Optics and Color Effects of Liquid Metal Materials（DOI：https://doi.org/10.1002/adma.202210515）的综述文章。云南大学为第一完成单位，云南大学材料与能源学院博士生段良飞为第一作者，柳清菊教授、清华大学刘静教授为共同通迅作者。

图1 液态金属材料彩色功能化

随着人工智能，5G和万物互联时代的到来，信息已成为社会各领域最活跃、最具决定性的因素。信息的产生、传递、接收、处理、存储和显示都与社会发展和人类的日常生活密切相关，获取信息的主要途径之一是通过视觉来完成的，而色彩是人眼与信息互动的主要形式。为适应信息时代的高速发展和人们对信息获取量、响应速度等要求，电子信息器件正快速向轻柔、灵活、高集成度、快速响应和高稳定性方向发展，先进的柔性电子材料在可穿戴电子、电子皮肤、生物医疗、能源、智能传感器、人机交互界面和软体机器人等领域均具有重要的应用潜力。液态金属材料是在室温下同时兼有液体和金属特性的新型功能材料，具有优异的流动性、导电性、导热性、生物相容性、自愈性和安全无毒等特点，能有效克服传统刚性材料的应用瓶颈，在柔性电子信息领域具有独特的应用优势。然而，颜色单一制约了其应用，因此彩色功能化将为液态金属打开新的应用空间。

液态金属的色彩效应取决于其表面的光学性质，包括电子振动、激发和跃迁以及反射、色散、干涉等的光学效应。另一方面，荧光功能化是主动控制液态金属材料表面色彩及应用的有效策略，已有研究表明液态金属具有丰富的表面活性，在自然环境中可自发、快速形成自然氧化层，可通过热氧化或激光辐射转化为荧光层；或基于液态金属丰富的表面活性，通过表面改性形成具有优异荧光性能的壳层，从而实现其荧光功能化及应用。

柳清菊教授团队基于以上研究进展和在液态金属材料荧光功能化方面的研究，认为液态金属表面的色彩丰富度、亮度、稳定性和可控性对开拓其应用潜力至关重要，表面成分、结构和光学特性将直接影响色彩效果。团队系统分析和比较了彩色液态金属的合成方法、结构、性能和应用，阐述了涂覆、混合、复合、表面改性、外界刺激等对液体金属彩色功能化的有效性和特点，同时指出了目前液态金属的彩色功能化还处于起步阶段，需进一步的理论和实验研究提高其色彩性能，探索液态金属的表面工程与彩色功能化，并提高颜色的亮度、多样性、稳定性和匹配性，实现颜色调控，并发展在柔性电子、智能材料、变色龙软机器人、防伪材料、生物医学领域、电子艺术和可穿戴设备等领域的应用。

上述相关研究得到了国家自然科学基金、云岭学者专项计划、云南大学“双一流”学科建设经费、云南省微纳材料与技术重点实验室等的支持。

供稿：材料与能源学院

编辑：李哲

责任编辑：王崴