近日，昆明理工大學材料科學與工程學院楊正文教授團隊與清華大學周濟院士團隊開展合作研究，在力-光-熱多場刺激多色變色、發(fā)光調控及其多模應用方面取得了重要進展，相關工作以“Force-light-heat stimulation-induced multicolor chromism and multifunctional applications of europium tungstate phosphor”為題發(fā)表在《Nature Communications》上。

刺激響應變色材料是一類能夠在光、熱、電或機械應力等外界刺激下發(fā)生可逆顏色變化的智能材料，在安防和光學存儲等領域具有廣闊的應用前景。以往對于刺激響應變色材料的研究主要集中在光致變色或熱致變色的單一刺激材料體系中，對于具有應力變色性質的無機材料體系鮮有報道。該研究報道了一種具有力致變色特性的鎢酸銪熒光粉，其力致變色機理主要依賴于壓力導致的鎢離子的價態(tài)變化以及色心的形成。隨著壓力的逐漸提升，樣品展現(xiàn)出由橘色到黑色的顏色變化，且在此過程中壓力和漫反射率呈現(xiàn)線性變化的關系。利用力致變色后黑色樣品對光的強烈重吸收能力，實現(xiàn)了稀土Eu3+離子發(fā)光強度的100%調控。此外，樣品在激光輻照或加熱狀態(tài)下可產生由黑/橙色到白色的反向光/熱致變色現(xiàn)象，這是由于EuWO4與Eu2W2O9之間的可逆相變所導致的。通過可逆顏色變化過程，對稀土Eu3+離子發(fā)光的調控是通過對重吸收作用和非輻射弛豫過程的調控來實現(xiàn)的。該工作通過力-光-熱的刺激，在單一無機材料中實現(xiàn)了多場共同驅動的多色變色效應，開發(fā)了鎢酸銪熒光粉在壓力傳感、防偽、光學存儲領域的應用潛力，也為實現(xiàn)無機材料的多色變色提供了一種新策略。

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昆明理工大學為論文的第一單位，楊正文教授、黃安君老師和清華大學周濟院士為論文通訊作者。材料學院博士生字映竹為論文第一作者。該研究成果得到了國家自然科學基金-云南聯(lián)合基金重點項目、西南聯(lián)合研究生院云南科技項目、國家自然科學基金面上項目、以及云南省重大科技專項的支持。

全文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-62167-1