Photochromism from wavelength-selective colloidal phase segregation

위상 분리(Phase segregation)는 분리 엔탈피에 의해 혼합 엔트로피가 극복되는 현상으로, 기름과 물과 같은 혼합물에서 보편적으로 관찰됩니다. 그러나 단일 분산 콜로이드계에서 콜로이드-콜로이드 상호 작용은 일반적으로 non-specific하고 그 범위가 짧으며, 이는 무시 가능한 분리 엔탈피로 이어집니다. 최근에 개발된 광활성 콜로이드 입자는 입사광으로 쉽게 조정할 수 있는 장거리 광전자 상호 작용을 보여주며, 위상 거동 및 구조 진화 역학을 연구하기 위한 이상적인 모델을 제안합니다.

이 연구에서, 연구진들은 TiO2 콜로이드 종을 스펙트럼 고유 염료로 코딩하여 광염색 콜로이드 무리를 형성하는 간단한 스펙트럼 선택적 활성 콜로이드 시스템을 설계합니다. 이 시스템에서 입자-입자 상호 작용은 다양한 파장과 강도의 입사광을 결합하여 제어 가능한 콜로이드 겔화 및 분리를 가능하게 함으로써 프로그래밍할 수 있습니다. 또한 청록색, 자홍색 및 노란색 콜로이드를 혼합하여 동적 광염색 콜로이드 군집을 형성합니다. 컬러 빛의 조명에서 콜로이드 군집은 레이어드 위상 분리로 인한 입사광의 모양을 조정하여 컬러 전자 종이와 자체 동력 광학 위장에 대한 쉬운 접근 방식을 제시합니다.