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墨水是一種含有色素或染料的液體，通常被用于書寫或繪畫，它作為一種信息記載的工具，在我們的日常生活與工作中常起到至關重要的作用。

目前人們常用的彩色墨水大致可以分為兩種：一是染料墨水，這種墨水是分子級染料的復合溶液，色彩艷麗。但這種染料分子的固有屬性使其不能很好地防水，并且在紫外線下容易分解，耐久性不佳；二是顏料墨水，這種墨水是把固體顏料研磨成細小的顆粒，在特殊的溶劑中形成懸浮溶液，通過色材附在介質的表面來發色的。不過它打印出的文字圖案的色彩缺乏較好的色澤和鮮艷度，同時由于色材顆粒較大，打印在紙張表面上降低了其耐摩擦性。除此之外，這些墨水在制備過程中可能會使用有機溶劑，具有較大的毒性。

不過現在已有別的墨水可以完美回避上述問題，如“結構色(Structural Color)墨水”就是其一。結構色墨水與傳統染料或顏料墨水不同，它是一種由微觀物理結構與自然光之間的相互作用（如散射、干涉、衍射等）所產生的顏色——比如說某些蝴蝶翅膀和蛋白石上的顏色就來源于材料表面的微納米結構對光波反射和折射，它們就是典型的結構色。

與傳統的化學色相比，結構色可以完全避免染料或色素的使用，是更加環保和穩定的呈色方式。但是這種不使用染料的結構色顯色手法雖受到關注，但仍有對于顯色角度的依賴性較高、無法實現高分辨率等問題。

但是科技在進步，結構色彩色墨水材料近年來也有了較大的發展。據optronics報道，由日本神戶大學100％出資成立的子公司——神戶Innovation(KUI)近期開發了一款不會半永久變色或褪色的結構色彩色墨水材料。它不會褪色的關鍵就在于其利用了對環境友善且具有化學穩定性的晶體硅納米顆粒。

據悉，研究團隊擁有制作形狀近似于球體的硅納米顆粒制造技術，透過將顆粒依粒徑予以分離，并利用單獨顯色的原理，進而開發出結構色彩色墨水材料。

有別于一般結構色，新材料的每個納米顆粒都是發色來源，因此除了不會半永久性變色或褪色之外，還具有不受觀測角度影響而可呈現高分辨率等特征。此外，由于硅納米顆粒可制作成分散溶液（墨水），故可應用于大面積印刷、涂布。也就是說，新開發的結構色彩色墨水材料可廣泛應用于涂料、顏料等的彩色墨水，甚至印刷、化妝品、生物質材料等用途。而且利用其高分辨率的特征，還能有望應用于微型顯示器等用途。

來源：材料世界網

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