近期课题组在知名学术期刊 Advanced Optical Materials上，发表了题为“Quantifying Structural Order and Its Effect on Absorption in Structurally Colored Colloidal Assemblies”的文章，文章第一作者为2023级硕士研究生王喆。

结构色源于微纳尺度结构对特定波长光的选择性散射，其内部结构有序程度显著影响材料的颜色亮度、饱和度及虹彩效应。然而，目前尚缺乏统一的定量方法描述结构有序程度，结构有序性对结构色材料光反射与光吸收行为的具体影响机制也尚未得到充分阐明。本研究通过二元二氧化硅纳米颗粒的协同组装调控体系的结构有序程度，并系统研究其对光学性质的影响。通过改变颗粒组成比例及粒径比，实现从长程有序的晶态结构到短程有序的无序结构的连续调控。结合反射光谱与超小角X射线散射（USAXS）表征，建立实验可测的结构有序参数，实现对长程有序、过渡态有序及短程有序结构区域的有效区分。进一步关联结构有序程度与光学吸收特性发现，随着结构无序程度增加，光在材料内部经历的多重散射过程增强，从而导致光吸收显著增加。此外，增大颗粒尺寸可进一步提高材料的光吸收，其主要原因在于颗粒尺寸增大使输运平均自由程降低，增强了光在材料内部的散射与传播路径。本研究表明，基于颗粒粒径比的结构工程是一种有效调控胶体组装体结构有序程度的策略，为实现结构色材料的颜色外观与光吸收性能协同调控提供了新的设计思路，并为新型光子材料的理性设计与性能优化提供了普适性方法。