昆明理工在力-光-热多场刺激多色变色、发光调控及其多模应用方面取得重要进展

近日，昆明理工大学材料科学与工程学院杨正文教授团队与清华大学周济院士团队开展合作研究，在力-光-热多场刺激多色变色、发光调控及其多模应用方面取得了重要进展，相关工作以“Force-light-heat stimulation-induced multicolor chromism and multifunctional applications of europium tungstate phosphor”为题发表在《Nature Communications》上。

刺激响应变色材料是一类能够在光、热、电或机械应力等外界刺激下发生可逆颜色变化的智能材料，在安防和光学存储等领域具有广阔的应用前景。以往对于刺激响应变色材料的研究主要集中在光致变色或热致变色的单一刺激材料体系中，对于具有应力变色性质的无机材料体系鲜有报道。该研究报道了一种具有力致变色特性的钨酸铕荧光粉，其力致变色机理主要依赖于压力导致的钨离子的价态变化以及色心的形成。随着压力的逐渐提升，样品展现出由橘色到黑色的颜色变化，且在此过程中压力和漫反射率呈现线性变化的关系。利用力致变色后黑色样品对光的强烈重吸收能力，实现了稀土Eu3+离子发光强度的100%调控。此外，样品在激光辐照或加热状态下可产生由黑/橙色到白色的反向光/热致变色现象，这是由于EuWO4与Eu2W2O9之间的可逆相变所导致的。通过可逆颜色变化过程，对稀土Eu3+离子发光的调控是通过对重吸收作用和非辐射弛豫过程的调控来实现的。该工作通过力-光-热的刺激，在单一无机材料中实现了多场共同驱动的多色变色效应，开发了钨酸铕荧光粉在压力传感、防伪、光学存储领域的应用潜力，也为实现无机材料的多色变色提供了一种新策略。

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昆明理工大学为论文的第一单位，杨正文教授、黄安君老师和清华大学周济院士为论文通讯作者。材料学院博士生字映竹为论文第一作者。该研究成果得到了国家自然科学基金-云南联合基金重点项目、西南联合研究生院云南科技项目、国家自然科学基金面上项目、以及云南省重大科技专项的支持。

全文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-62167-1