自然界中诸多物种经历了亿万年的进化，衍生出丰富多样的复杂光学结构与先进的光功能，以达到高效的光合成、光探测、通讯、伪装等目的。例如：人们发现蝴蝶翅膀中一种有趣的“桥联层状结构”或“层孔交替结构”（见下图），呈现蓝色与珍珠白的多重光学特性，有助于其躲避天敌等。

  嵌段共聚物刷相分离是制备光学材料的有效方法，常用于获得具有靓丽结构色的一维光子晶体。此外，利用两亲性嵌段聚合物刷诱导的有序自发乳化机制（OSE）能方便的获得三维光子晶体（Macromolecules 2021, 54, 3668; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 3647-3653），即具有明亮结构色的多孔微球。然而上述材料一般只局限于单一的结构与光学表现，利用高分子自组装方法制备具有多重光功能的复杂材料仍是领域内的巨大挑战。

  近日，天津大学宋东坡课题组开发了一种嵌段共聚物限域共组装策略，巧妙的将传统的微相分离与有序自发乳化机制相结合，简单高效的制备了具有复杂桥联层状结构的Janus光子微球材料，获得了丰富多样的光学功能。研究人员将亲油与两亲性的嵌段共聚物刷的甲苯溶液制成水包油液滴，随着溶剂的挥发，体系内相继产生层堆积结构与粒径均匀的纳米水滴，二者能很好的协同共组装形成上述的层孔交替结构，进而产生光子带隙与明亮的结构色。

  通过简单的改变两种聚合物的配方比例，能精确的调节反色光的颜色，获得了全可见光区间的光子颜料。此外，通过改变分子量或调节配方成功制备了具有两种光学结构和双重光学特性的Janus微球材料，包括可反射两种不同可见光的微球、可见光/红外以及可见光/无反射等。

  该工作提出了一种新的共组装策略，能制备复杂的光功能材料，在环境友好型光子颜料、光学传感器、仿生光学器件等领域有潜在应用价值。

  文章的第一作者是天津大学材料学院的硕士研究生郭麒麟。作者感谢国家自然科学基金（51873098）对本工作的资助。

  论文信息：Janus Photonic Microspheres with Bridged Lamellar Structures via Droplet-Confined Block Copolymer Co-Assembly

  Angewandte Chemie International Edition 

  DOI: 10.1002/anie.202113759

  http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.202113759