纸浆竟能成为既稳定，又持久，能耐极端环境还能被生物降解的神奇染料。近日，武汉纺织大学老师张晓芳及团队4名研究生研制出的这种“纤维素纳米晶涂料”在第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛黑科技展示活动中获本届竞赛“星系”级奖项。

近日，记者在武汉纺织大学纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室见到四位师生。现场，团队学生宋百琪向记者演示了“上天入水”不变色的纤维素纳米晶涂料。经过光子涂料调配后，宋百琪将涂料轻轻地涂在桌面上，在30摄氏度下加热5分钟后，涂抹涂料处便显出泛金属调的蓝色。

据导师张晓芳介绍，她自研究生时期起便进行纤维素相关研究，加入武汉纺织大学徐卫林院士科研团队后，她将前期研究基础与本校纺织特色相结合，研制出新型环保涂料。经过反复尝试，她以废弃纸板为原料，提取出纤维素纳米晶并将其调配成光子涂料。目前，这种无色透明液体状的涂料可大规模涂覆于纺织品、木材、塑料、玻璃、金属等多种基材表面，形成稳定、持久、耐极端环境且生物可降解的明艳结构色。

丰富多彩的颜色，源自调节纤维素纳米晶组装的周期性结构。据介绍，在涂覆涂料后，涂料中的水分挥发，纤维素纳米晶会根据自身特性，一层层顺着物体表面纹理规整组装，形成特定的周期性结构并与光发生相互作用，最终会在物体表面呈现颜色。如果从不同角度观察呈色物质，还会发现，纤维素纳米晶涂料涂层可在物体表面呈现不同颜色，具有角度依赖性。

除了更环保，这种神奇染料还更“稳”。在实验室测试中，它在130℃和—196℃均表现良好，经强酸碱、高强度紫外光等处理后，它产生的颜色也不变。

其实，在研究过程中，团队成员曾花费大量时间，攻克颜色涂抹不均和纤维素纳米晶组装不规整的难题。“在粗糙的表面上，涂料很难涂匀，呈现出的颜色也不一样。我们找了几十种纺织品不断涂抹实验，调整相关技术，最终实现理想效果。”团队成员李芳玲说。

团队介绍，未来计划利用该涂料来研发湿度指示剂、健康家居、防伪文件等产品，他们还尝试将其应用于化学染料无法满足需求的极端环境，如外太空、极寒等。

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