西华大学食品与生物工程学院在国际Top期刊CEJ发表重要成果

近日，西华大学食品与生物工程学院食品营养与安全团队青年教师邓科博士在国际Top学术期刊《Chemical Engineering Journal》 (Q1, IF: 13.2)发表题为“Bioinspired structural color striped pattern from scalable assembly”的研究论文。邓科博士为该论文的第一作者及通讯作者， 2022级硕士研究生王亚飞为该论文的第二作者，西华大学为第一通讯单位，陈祥贵教授等团队老师为本研究工作提供了重要指导和帮助。中国科学院深圳先进技术研究院潘浩波研究员和西南交通大学郭泰林教授为该论文的共同通讯作者。该研究工作得到了匿名审稿人的高度评价：“Based on interesting experimental phenomenon and strong scalability, this work would promote the wide application in sensing, artificial robots, anti-counterfeiting”。该研究工作得到了教育部春晖计划研究项目（HZKY20220582）、西华大学校人才引进项目（Z211063）和四川省科技计划（2682023ZTPY076, 2682020ZT80）等项目的支持。

表面条纹图案在大自然中广泛存在，如人的指纹、斑马皮肤和蝴蝶翅膀等。作为许多生物的一个显著特征，这些周期性的条纹图案为生物体提供了伪装、识别、繁衍和生存的能力。仿生设计并制备这些图案在化学和生物学等相关领域具有重要的基础研究和实际应用意义。目前，光刻，喷墨印刷，3D打印、自组装和自生长等方法已被用于制备这些条纹图案。其中，自组装作为一种自下而上的温和方法，是一种极具意义的表面图案化技术。不同于传统的结构色表面，仿生结构色条纹图案不仅可以提供颜色信息，还可以提供条纹宽度、间距和条纹排布等几何信息。此外，结构色条纹图案表面还具有各向异性的表面轮廓。因此，仿生结构色条纹图案在多模式识别、防伪、软体机器和细胞操纵上极具意义。然而目前通过喷墨打印和自组装还难以快速制备性质可调的可扩展结构色条纹，限制了其在相关领域的进一步应用。

针对以上问题，该团队基于前期研究基础设计了一种通过调控固液气三相接触线的快速移动在二维或复杂三维表面组装纳米颗粒的方法，实现了规整、可扩展和可调的结构色条纹制备。据了解，这是首次通过加速挥发自组装在大面积基底上实现了结构色条纹的规整和可扩展生长。并且，通过在组装表面整合高分子材料，得到了形貌、颜色、表面化学和环境刺激响应性能可调的反蛋白石结构色条纹。该研究将获得的结构色条纹应用于防伪识别、软体机器和干细胞操纵等领域，证明了该自组装方法和相应的结构色条纹在相关领域的前景和应用价值。