【摘 要】
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目前市面上的彩色隐形眼镜多采用色素着色,容易因镜片破裂、色素溶出等原因导致各种安全风险。结构色是一种物理色,代替色素色用于彩色隐形眼镜的设计和制造具有更好的持久性和安全性。由超顺磁性纳米粒子组装制备的磁响应性光子晶体能够随磁场强度改变产生在整个可见光谱范围内连续可逆变化的结构色,而且其结构色具有饱和度高、不褪色、颜色可控、清洁环保等各种优良的特性,在传感、显示、防伪等领域应用广泛。本文采用Fe3O
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目前市面上的彩色隐形眼镜多采用色素着色,容易因镜片破裂、色素溶出等原因导致各种安全风险。结构色是一种物理色,代替色素色用于彩色隐形眼镜的设计和制造具有更好的持久性和安全性。由超顺磁性纳米粒子组装制备的磁响应性光子晶体能够随磁场强度改变产生在整个可见光谱范围内连续可逆变化的结构色,而且其结构色具有饱和度高、不褪色、颜色可控、清洁环保等各种优良的特性,在传感、显示、防伪等领域应用广泛。本文采用Fe3O4纳米粒子构建了磁响应光子晶体,并通过磁场调控获得不同的结构色,最后将粒子的链状结构锁定在水凝胶镜片中,制备得到了结构色隐形眼镜。本文的主要研究内容有:（1）采用溶剂热法制备了具有超顺磁性的电中性Fe3O4@PVP粒子和表面含大量负电荷的Fe3O4@PSSMA粒子,并采用溶胶-凝胶法对Fe3O4@PVP粒子进行了SiO2包覆获得了弱电负性的Fe3O4@SiO2粒子,并对所制备粒子的粒径、形貌、电位、磁性等性质进行了表征,研究了表面修饰PVP、PSSMA和包覆SiO2的磁性粒子在各种溶剂中的分散性能。（2）通过外加磁场的调控制备了分别基于Fe3O4@PVP、Fe3O4@SiO2和Fe3O4@PSSMA磁性粒子的自组装光子晶体,探讨了不同分散剂、不同磁场强度、不同粒径大小对结构色的影响,实现了整个可见光区域结构色的调制,并确定了以Fe3O4@PVP粒子为组装单元分散到主要成分为甲基丙烯酸羟乙酯的前聚液中,然后在外加磁场的作用下通过光聚合来制备结构色膜,初步研究了聚合过程对结构色的影响。（3）以Fe3O4@PVP的甲基丙烯酸羟乙酯分散剂作为前聚体在镜片模具中利用磁场强度调制和紫外光聚合的方法制备了蓝绿、绿、黄绿、黄、橙等不同颜色的结构色水凝胶镜片,并通过磁场的作用方式的优化,以匀强磁场替代强度梯度磁场,提高了结构色的均一性。对镜片的含水量、透光率、生物相容性等参数进行了表征,其含水量为31%,生物相容性良好,对细胞的增殖几乎没有影响了,符合隐形眼镜的基本要求。
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