热敏印刷技术广泛应用于人们的日常生活，然而传统热敏纸含有双酚A类内分泌干扰物，威胁人类的健康。最近，华东师范大学化学与分子工程学院、上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室葛建平教授团队发展了一种基于超快热响应光子晶体的结构色热敏纸，并充分展示其在热敏印刷过程中的应用前景（图1）。

图1. 基于超快热响应光子晶体的绿色热敏印刷技术

  研究人员将二氧化硅胶体光子晶体（SiO₂-PC）与高分子相变材料聚乙二醇（PEG）贴合在一起形成具有双层复合结构的热敏纸。当温度高于PEG熔点时，PEG迅速融化并渗入胶体晶的颗粒间隙，从而不可逆地改变光子晶体的结构色，实现毫秒级的快速热致变色（图2）。基于快速灵敏的热响应，该材料完全兼容目前商用的热敏打印机，并能够实现彩色、灰度及高分辨图案的便携印制，为热敏印刷的绿色化及图案化光子晶体材料的可控制备提供了成熟的解决方案（图3）。

图2. SiO₂-PC/PEG双层膜的热致变色原理

图3. 基于光子晶体热敏纸的高分辨热敏印刷

  该工作以“Ultrafast and Irreversibly Thermochromic SiO₂-PC/PEG Double Layer for Green Thermal Printing”为题发表在《Small》上。文章第一作者是华东师范大学博士研究生张欣。

  论文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202106533