近日，昆明理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院楊正文教授團隊與清華大學(xué)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(diào)控及其多模應(yīng)用方面取得了重要進展，相關(guān)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(yīng)變色材料是一類能夠在光、熱、電或機械應(yīng)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(xué)存儲等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。以往對于刺激響應(yīng)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(yīng)力變色性質(zhì)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(dǎo)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(guān)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(diào)控。此外，樣品在激光輻照或加熱狀態(tài)下可產(chǎn)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(dǎo)致的。通過可逆顏色變化過程，對稀土Eu3+離子發(fā)光的調(diào)控是通過對重吸收作用和非輻射弛豫過程的調(diào)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(qū)動的多色變色效應(yīng)，開發(fā)了鎢酸銪熒光粉在壓力傳感、防偽、光學(xué)存儲領(lǐng)域的應(yīng)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。

圖片:5A4F20155BBD1AFD4E27D001873_E04D7BDF_20A60.png

昆明理工大學(xué)為論文的第一單位，楊正文教授、黃安君老師和清華大學(xué)周濟院士為論文通訊作者。材料學(xué)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(xué)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(xué)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