CN104558662A - 一种光子晶体纸及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光子晶体纸，包括基底和附在基底上的光子晶体涂层，所述光子晶体涂层包括依次设置在基底上的第一涂层和第二涂层；所述第一涂层为由微米/纳米颗粒分散液或微米/纳米颗粒的聚合物混合液固化形成的涂层，所述微米/纳米颗粒的聚合物混合液由微米/纳米颗粒与聚合物溶液混合获得；所述第二涂层为高分子水凝胶层。本发明提供的光子晶体纸，可以用水或是水溶液作为墨水书写打印，可以根据需要显现出多种颜色，不仅可以存储信息，而且兼具防伪效果，实用性好，适用性广。本发明还提供了该光子晶体纸的制备方法，其制备工艺多元化，适用多种基底，工艺简单。

Description

一种光子晶体纸及其制备方法

技术领域

本发明涉及信息材料领域，具体涉及一种光子晶体纸及其制备方法。

背景技术

纸是中国古代四大发明之一，给中国古代文化的保留和传播提供了物质基础。虽然，目前信息存储和传播材料日新月异，新型电子显示设备层出不穷，然而纸确依然不可或缺。据统计，目前仍有90％的信息存储在纸上，以及通过纸质材料进行传播。众所周知，造纸行业和纸质印刷品不仅造成空气、土地、水质的深度污染，而且还消耗大量的能源和林木。

据《经济学人》统计，一人一年平均用纸量若以一棵12米高的树计算，中国每人平均“消耗”1.81棵树。而随着经济的蓬勃发展，传统造纸行业带来的环境问题，以及印刷品的回收处理等问题将日趋严峻。

目前英国自然杂志社的子刊杂志自然通讯(Nat Commun,2014,5，3044；NatCommun,2014,5，5459)报道了一种新型基于染料的基底的可重复书写打印纸。一种是以水致显色的染料作为涂层，以水为墨水进行打印显色文字。另一种以可发生氧化还原反应的染料为涂层，通过UV照射有文字的掩模板进行显示文字。两者都可以反复书写打印，在短期信息存储和一次性阅读材料方面具有潜在的应用前景，为未来新型可重复书写打印纸的开发与应用开辟了一条途径。然而，由于染料的合成成本较高较复杂，而且很多染料都有毒且易光漂白，制备的工艺较为繁琐，限制了其应用。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在于提供一种光子晶体纸及其制备方法，该光子晶体纸用水或水溶液作为墨水，既能够实现信息的短时间保存，又能够实现反复书写打印的目的，满足市场对能实现反复书写打印纸的需求，实用性好，环境友好，适用性广，且显示颜色可调，可适用多种基底。

本发明第一方面提供了一种光子晶体纸，包括基底和附在所述基底上的光子晶体涂层，所述光子晶体涂层包括依次设置在所述基底上的第一涂层和第二涂层；所述第一涂层为由微米/纳米颗粒分散液或微米/纳米颗粒的聚合物混合液固化形成的涂层，所述微米/纳米颗粒的聚合物混合液由微米/纳米颗粒与聚合物溶液混合获得；所述第二涂层为高分子水凝胶层。

本发明提供的光子晶体纸，其以水或水溶液作为墨水，可满足市场对反复书写打印纸的需求，可以书写打印显示多种颜色，适用多种基底，实用性好。

优选地，所述光子晶体涂层进一步包括设置在所述基底与第一涂层之间或者设置在所述第一涂层与第二涂层之间的第三涂层，所述第三涂层为保湿涂层，所述保湿涂层的材质包括下述高分子或小分子，所述高分子包括聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、环氧乙烷聚合物、聚乙二醇、聚乙烯醇、壳聚糖、琼脂糖、明胶、果胶、海藻酸盐、藻蛋白酸盐、白蛋白、豆蛋白、淀粉、纤维素、蚕丝、酪素、黄原胶、透明质酸或其改性物中的一种或多种；所述小分子包括甘油、丙二醇、1,3-丁二醇、氯化锂、氯化钠、氯化钙、硝酸钠、醋酸钠、醋酸铵、硫酸铜、硫酸钠和氯化镁中的一种或多种。

优选地，所述微米/纳米颗粒包括聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚异丙基丙烯酰胺、二氧化硅、二氧化钛、氧化铁、四氧化三铁、金、银或其改性颗粒、以及复合颗粒中的一种或多种，或由这些颗粒自组装成的光子晶体颗粒中的一种或多种。具体可以是聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚异丙基丙烯酰胺、二氧化硅、二氧化钛、氧化铁、四氧化三铁、金、银的微球，也可以是聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚异丙基丙烯酰胺、二氧化硅、二氧化钛、氧化铁、四氧化三铁、金、银的改性微球，或是聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚异丙基丙烯酰胺、二氧化硅、二氧化钛、氧化铁、四氧化三铁、金、银的复合微球；也可以是由这些颗粒自组装形成的光子晶体颗粒。

光子晶体是电介质折射率周期性变化导致光子带隙结构，光子带隙能够调制具有相应波长的电磁波——当电磁波在光子带隙中传播时，由于存在布拉格散射而受到调制，故此使得某一频率范围的波不能在周期性结构中传播，从而产生结构色。本发明以光子晶体涂层所具有的光子晶体结构色作为颜色显示材料，拓展了本发明光子晶体纸的应用领域。

优选地，所述微米/纳米颗粒的尺寸为10nm～1mm。

更优选地，所述微米/纳米颗粒的尺寸为50nm～500μm。

优选地，所述微米/纳米颗粒分散液的质量浓度为0.001％～80％。

优选地，所述微米/纳米颗粒的聚合物混合液中，所述微米/纳米颗粒的质量浓度为0.001～99.999％，所述聚合物的质量浓度为0.001～99.999％。

优选地，所述聚合物包括聚乙二醇、聚乙烯醇、壳聚糖、琼脂糖、明胶、果胶、海藻酸盐、白蛋白、豆蛋白、淀粉、纤维素、蚕丝、酪素、黄原胶、透明质酸或其改性物中的一种或多种。

优选地，所述高分子水凝胶层的材质包括聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚异丙基丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚乙二醇、聚乙烯醇、壳聚糖、琼脂糖、明胶、果胶、海藻酸盐、白蛋白、豆蛋白、淀粉、纤维素、蚕丝、酪素、黄原胶、透明质酸或其改性物中的一种或多种。

优选地，所述基底的材料包括塑料、橡胶、玻璃、硅片、陶瓷、金属、纸或木材。

优选地，所述第一涂层通过结合自组装原理采用喷墨打印、3D打印、涂覆或转印的方法制备得到；所述第二涂层和第三涂层采用喷墨打印、3D打印、涂覆或转印的方法制备得到。

优选地，所述第一涂层的厚度为10nm～1mm，所述第二涂层的厚度为50nm～10mm，所述第三涂层的厚度为5nm～1mm。

更优选地，所述第一涂层的厚度为100nm～800μm，所述第二涂层的厚度为1μm～100μm，所述第三涂层的厚度为150nm～80μm。

高分子水凝胶涂层的设置可使光子晶体纸在遇到水或水溶液完成第一次书写打印后，待水分挥发后，又可重新书写打印，再遇到水或水溶液时又可重复书写打印。而保湿涂层的存在，可以使得书写打印后的信息保存一段时间。因此，使得本发明光子晶体纸既能够实现信息的短时间保存，又能够实现反复书写打印的目的，满足市场对能实现反复书写打印纸的需求。其书写打印信息的显现是由微米/纳米颗粒形成的光子晶体的布拉格衍射效应带来的，不仅可以存储信息，而且兼具防伪效果，适用性广，使用便捷。

本发明第二方面提供了一种光子晶体纸的制备方法，包括以下步骤：

提供一基底；

将微米/纳米颗粒分散于第一溶剂中，得到微米/纳米颗粒分散液；或将微米/纳米颗粒与聚合物溶液混合均匀，得到微米/纳米颗粒的聚合物混合液；将所得微米/纳米颗粒分散液或微米/纳米颗粒的聚合物混合液制备在所述基底上，固化后，得到第一涂层；

将高分子水凝胶分散于第二溶剂中，得到高分子水凝胶溶液，将所得高分子水凝胶溶液制备在所述第一涂层表面，干燥后，得到第二涂层；即得到光子晶体纸，所述光子晶体纸包括基底和附在所述基底上的光子晶体涂层，所述光子晶体涂层包括依次设置在所述纸张基底上的第一涂层和第二涂层。

优选地，所述微米/纳米颗粒包括聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚异丙基丙烯酰胺、二氧化硅、二氧化钛、氧化铁、四氧化三铁、金、银或其改性颗粒、以及复合颗粒中的一种或多种，或由这些颗粒自组装成的光子晶体颗粒中的一种或多种。具体可以是聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚异丙基丙烯酰胺、二氧化硅、二氧化钛、氧化铁、四氧化三铁、金、银的微球，也可以是聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚异丙基丙烯酰胺、二氧化硅、二氧化钛、氧化铁、四氧化三铁、金、银的改性微球，或是聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚异丙基丙烯酰胺、二氧化硅、二氧化钛、氧化铁、四氧化三铁、金、银的复合微球；也可以是由这些颗粒自组装形成的光子晶体颗粒。自组装是利用颗粒间的分子作用力和毛细作用从而自发形成紧密而有序的整体。

优选地，所述微米/纳米颗粒的尺寸为10nm～1mm。

更优选地，所述微米/纳米颗粒的尺寸为50nm～500μm。

优选地，所述微米/纳米颗粒分散液的质量浓度为0.001％～80％。

优选地，所述第一溶剂为水或水与乙醇或异丙醇的混合液。

优选地，所述微米/纳米颗粒的聚合物混合液中，所述微米/纳米颗粒的质量浓度为0.001～99.999％，所述聚合物的质量浓度为0.001～99.999％。

优选地，所述将微米/纳米颗粒与聚合物溶液混合均匀，得到微米/纳米颗粒的聚合物混合液的具体过程为：将所述微米/纳米颗粒的粉末或悬浮液加入到聚合物溶液中，制得微米/纳米颗粒与聚合物混合液。其中微米/纳米颗粒悬浮液中的溶剂为水。

优选地，所述微米/纳米颗粒具体通过乳液聚合法、无皂乳液聚合法、分散聚合法、悬浮聚合法、沉淀聚合法、种子聚合法、溶胶-凝胶法或水热法制得。

优选地，所述聚合物包括聚乙二醇、聚乙烯醇、壳聚糖、琼脂糖、明胶、果胶、海藻酸盐、白蛋白、豆蛋白、淀粉、纤维素、蚕丝、酪素、黄原胶、透明质酸或其改性物中的一种或多种。

优选地，所述高分子水凝胶层的材质包括聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚异丙基丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚乙二醇、聚乙烯醇、壳聚糖、琼脂糖、明胶、果胶、海藻酸盐、白蛋白、豆蛋白、淀粉、纤维素、蚕丝、酪素、黄原胶、透明质酸或其改性物中的一种或多种。

本发明所述的海藻酸盐可以是海藻酸钠。

优选地，所述第二溶剂为水。

优选地，所述高分子水凝胶溶液的质量浓度为0.001％～99％。

优选地，所述第一涂层通过结合自组装原理采用喷墨打印、3D打印、涂覆或转印的方法制备得到；所述第二涂层采用喷墨打印、3D打印、涂覆或转印的方法制备得到。所述涂覆包括旋涂、喷涂。

优选地，所述第一涂层的厚度为10nm～1mm，所述第二涂层的厚度为50nm～10mm。更优选地，所述第一涂层的厚度为100nm～800μm，所述第二涂层的厚度为1μm～100μm。

优选地，本发明上述制备方法进一步包括在所述基底与第一涂层之间或者在所述第一涂层与第二涂层之间设置保湿涂层，得到第三涂层，所述保湿涂层的材质包括下述高分子或小分子，所述高分子包括聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、环氧乙烷聚合物、聚乙二醇、聚乙烯醇、壳聚糖、琼脂糖、明胶、果胶、海藻酸盐、藻蛋白酸盐、白蛋白、豆蛋白、淀粉、纤维素、蚕丝、酪素、黄原胶、透明质酸或其改性物中的一种或多种；所述小分子包括甘油、丙二醇、1,3-丁二醇、氯化锂、氯化钠、氯化钙、硝酸钠、醋酸钠、醋酸铵、硫酸铜、硫酸钠和氯化镁中的一种或多种。

优选地，所述设置保湿涂层的具体操作为：将保湿涂层材料分散于第三溶剂中，得到保湿涂层材料分散液，再将所述分散液制备在所述基底与第一涂层之间或者在所述第一涂层与第二涂层之间。优选地，所述保湿涂层材料分散液的质量浓度为0.001％～99％。优选地，所述第三溶剂为水。

优选地，所述第三涂层采用喷墨打印、3D打印、涂覆或转印的方法制备得到。所述涂覆包括旋涂、喷涂。

优选地，所述第三涂层的厚度为5nm～1mm。更优选地，所述第三涂层的厚度为150nm～80μm。

优选地，所述基底的材料包括塑料、橡胶、玻璃、硅片、陶瓷、金属、纸或木材。

本发明提供的一种光子晶体纸及其制备方法具备如下有益效果：

本发明提供的光子晶体纸，采用水或水溶液为墨水，在遇到水或水溶液完成第一次书写打印后，待水分挥发后，又可重新书写打印，再遇到水或水溶液时又可重复书写打印；而保湿涂层的存在，可以使得书写打印后的信息保存一段时间。因此，既能够实现信息的短时间保存，又能够实现反复书写打印的目的，满足市场对能实现反复书写打印纸的需求；其书写打印信息的显现是由微米/纳米颗粒形成的光子晶体的布拉格衍射效应带来的，不仅可以存储信息，而且兼具防伪效果，适用性广，使用便捷，环境友好，亦不用担心打印过程中堵墨问题的出现，且本发明提供的光子晶体纸显示颜色可调，适用多种基底，制备工艺简单。

附图说明

图1为本发明实施例二的光子晶体纸的结构示意图；

图2为本发明实施例二所得光子晶体纸上用水书写显示的图案。

具体实施方式

以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

实施例一

一种光子晶体纸的制备方法，包括以下步骤：

(1)聚苯乙烯颗粒的制备：

在一个250毫升的三口烧瓶中，分别加入10毫升的苯乙烯，1毫升的丙烯酸，150毫升的去离子水，搅拌升温，30分钟后向体系中加入0.12克的过硫酸钾继续反应8小时，即可获得尺寸为158nm的聚苯乙烯颗粒。

(2)光子晶体涂层的制备：

a.将(1)中所得聚苯乙烯颗粒分散于水中配成质量浓度为1％的分散液，将分散液滴加到玻璃片上，通过旋涂仪进行旋涂，旋涂采用的转速为3000转/分钟，旋涂时间为1分钟，得到厚度为3μm的第一涂层；

b.将质量浓度为5％的硝酸钠水溶液喷涂在第一涂层表面，得到厚度为10纳米的保湿涂层，即得到第三涂层；

c.将质量浓度为0.5％聚乙烯醇水溶液涂覆在保湿涂层表面，干燥后，得到厚度为10μm的高分子水凝胶涂层，即第二涂层，从而得到光子晶体涂层，得到光子晶体纸。

采用纯水为墨水，在本实施例所得光子晶体纸上进行书写打印，得到蓝色的书写打印信息，该信息可保留约12h，待水分完全挥发后，书写打印信息消失，该光子晶体纸可进入下一次的书写打印，从而实现反复书写打印。

实施例二

一种光子晶体纸的制备方法，包括以下步骤：

(1)二氧化硅颗粒的制备：

向三口烧瓶中加入原硅酸四乙酯10毫升，25％氨水5毫升，乙醇75毫升，室温下搅拌12小时结束反应，获得粒径为220nm的二氧化硅颗粒。

(2)光子晶体涂层的制备：

a.将质量浓度为0.5％的海藻酸钠水溶液均匀喷涂在玻璃片基底表面，固化后，得到厚度为10μm的保湿涂层，即第三涂层；

b.将(1)中所得二氧化硅颗粒组装成的3μm的光子晶体颗粒分散于水中，得到质量浓度为1.5％的分散液，将所述分散液滴加到海藻酸钠保湿涂层表面上，待溶剂挥发自组装紧密堆积排列，得到厚度为3μm的第一涂层；

c.将质量浓度为1.5％聚乙二醇水溶液涂覆在第一涂层表面，得到厚度为20μm的高分子水凝胶涂层，即第二涂层，从而得到光子晶体涂层，得到光子晶体纸。

图1为本发明实施例光子晶体纸的结构示意图，图中，10为玻璃片基底，201为第一涂层，202为第二涂层，203为第三涂层。

采用纯水为墨水，在本实施例所得光子晶体纸上进行书写打印，得到绿色的书写打印信息，该信息可保留约60分钟时间，待水分完全挥发后，书写打印信息消失，该光子晶体纸可进入下一次的书写打印，从而实现反复书写打印。图2为本实施例所得光子晶体纸上用水书写显示的图案。

实施例三

一种光子晶体纸的制备方法，包括以下步骤：

光子晶体涂层的制备：

a.将尺寸为350nm的二氧化钛颗粒分散于水中，得到质量浓度为2.5％的分散液，将所述分散液通过喷墨打印到塑料基底表面，待溶剂挥发自组装紧密堆积排列，得到厚度为5μm的第一涂层；

b.将质量浓度为1.5％的甘油水溶液均匀喷涂在第一涂层表面，得到厚度为10nm的保湿涂层，即第三涂层；

c.将质量浓度为1.5％聚乙烯醇水溶液涂覆在第三涂层表面，得到厚度为20μm的高分子水凝胶涂层，即第二涂层，从而得到光子晶体涂层，得到光子晶体纸。

采用纯水为墨水，在本实施例所得光子晶体纸上进行书写打印，得到红色的书写打印信息，该信息可保留约360分钟时间，待水分完全挥发后，书写打印信息消失，该光子晶体纸可进入下一次的书写打印，从而实现反复书写打印。

实施例四

一种光子晶体纸的制备方法，包括以下步骤：

光子晶体涂层的制备：

a.将尺寸为130nm的四氧化三铁颗粒分散于水中，得到质量浓度为0.5％的分散液，将所述分散液涂覆到聚二甲基硅氧烷的基底表面，通过自组装形成规整紧密堆积排列，得到厚度为1μm的第一涂层；

b.将质量浓度为0.5％的聚乙二醇溶液均匀喷涂在第一涂层表面，得到厚度为300纳米的保湿涂层，即第三涂层；

c.将质量浓度为0.8％黄原胶水溶液涂覆在第三涂层表面，得到厚度为550μm的高分子水凝胶涂层，即第二涂层，从而得到光子晶体涂层，得到光子晶体纸。

采用纯水为墨水，在本实施例所得光子晶体纸上进行书写打印，得到紫色的书写打印信息，该信息可保留约360分钟时间，待水分完全挥发后，书写打印信息消失，该光子晶体纸可进入下一次的书写打印，从而实现反复书写打印。

实施例五

一种光子晶体纸的制备方法，包括以下步骤：

光子晶体涂层的制备：

a.将尺寸为200nm的聚甲基丙烯酸甲酯颗粒分散于水中配成质量浓度为1％的分散液，将分散液滴加到玻璃片上，通过涂覆固化，得到厚度为100μm的第一涂层；

b.将质量浓度为3.5％聚乙烯醇水溶液涂覆在第一涂层表面，干燥后，得到厚度为900μm的高分子水凝胶涂层，即第二涂层，从而得到光子晶体涂层，得到光子晶体纸。

采用纯水为墨水，在本实施例所得光子晶体纸上进行书写打印，得到黄色的书写打印信息，该信息可保留约70分钟时间，待水分完全挥发后，书写打印信息消失，该光子晶体纸可进入下一次的书写打印，从而实现反复书写打印。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光子晶体纸，其特征在于，包括基底和附在所述基底上的光子晶体涂层，所述光子晶体涂层包括依次设置在所述基底上的第一涂层和第二涂层；所述第一涂层为由微米/纳米颗粒分散液或微米/纳米颗粒的聚合物混合液固化形成的涂层，所述微米/纳米颗粒的聚合物混合液由微米/纳米颗粒与聚合物溶液混合获得；所述第二涂层为高分子水凝胶层。

2.如权利要求1所述的光子晶体纸，其特征在于，所述光子晶体涂层进一步包括设置在所述基底与第一涂层之间或者设置在所述第一涂层与第二涂层之间的第三涂层，所述第三涂层为保湿涂层，所述保湿涂层的材质包括下述高分子或小分子，所述高分子包括聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、环氧乙烷聚合物、聚乙二醇、聚乙烯醇、壳聚糖、琼脂糖、明胶、果胶、海藻酸盐、藻蛋白酸盐、白蛋白、豆蛋白、淀粉、纤维素、蚕丝、酪素、黄原胶、透明质酸或其改性物中的一种或多种；所述小分子包括甘油、丙二醇、1,3-丁二醇、氯化锂、氯化钠、氯化钙、硝酸钠、醋酸钠、醋酸铵、硫酸铜、硫酸钠和氯化镁中的一种或多种。

3.如权利要求1或2所述的光子晶体纸，其特征在于，所述微米/纳米颗粒包括聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚异丙基丙烯酰胺、二氧化硅、二氧化钛、氧化铁、四氧化三铁、金、银或其改性颗粒、以及复合颗粒中的一种或多种，或由这些颗粒自组装成的光子晶体颗粒中的一种或多种；所述聚合物包括聚乙二醇、聚乙烯醇、壳聚糖、琼脂糖、明胶、果胶、海藻酸盐、白蛋白、豆蛋白、淀粉、纤维素、蚕丝、酪素、黄原胶、透明质酸或其改性物中的一种或多种。

4.如权利要求1或2所述的光子晶体纸，其特征在于，所述微米/纳米颗粒的尺寸为10nm～1mm，所述微米/纳米颗粒分散液的质量浓度为0.001％～80％；所述微米/纳米颗粒的聚合物混合液中，所述微米/纳米颗粒的质量浓度为0.001～99.999％，所述聚合物的质量浓度为0.001～99.999％。

5.如权利要求1或2所述的光子晶体纸，其特征在于，所述高分子水凝胶层的材质包括聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚异丙基丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚乙二醇、聚乙烯醇、壳聚糖、琼脂糖、明胶、果胶、海藻酸盐、白蛋白、豆蛋白、淀粉、纤维素、蚕丝、酪素、黄原胶、透明质酸或其改性物中的一种或多种。

6.如权利要求1或2所述的光子晶体纸，其特征在于，所述基底的材料包括塑料、橡胶、玻璃、硅片、陶瓷、金属、纸或木材。

7.如权利要求1或2所述的光子晶体纸，其特征在于，所述第一涂层的厚度为10nm～1mm，所述第二涂层的厚度为50nm～10mm，所述第三涂层的厚度为5nm～1mm。

8.一种光子晶体纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一基底；

将微米/纳米颗粒分散于第一溶剂中，得到微米/纳米颗粒分散液；或将微米/纳米颗粒与聚合物溶液混合均匀，得到微米/纳米颗粒的聚合物混合液；将所得微米/纳米颗粒分散液或微米/纳米颗粒的聚合物混合液制备在所述基底上，固化后，得到第一涂层；

将高分子水凝胶分散于第二溶剂中，得到高分子水凝胶溶液，将所得高分子水凝胶溶液制备在所述第一涂层表面，干燥后，得到第二涂层；即得到光子晶体纸，所述光子晶体纸包括基底和附在所述基底上的光子晶体涂层，所述光子晶体涂层包括依次设置在所述纸张基底上的第一涂层和第二涂层。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，进一步包括在所述基底与第一涂层之间或者在所述第一涂层与第二涂层之间设置保湿涂层，得到第三涂层，所述保湿涂层的材质包括下述高分子或小分子，所述高分子包括聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、环氧乙烷聚合物、聚乙二醇、聚乙烯醇、壳聚糖、琼脂糖、明胶、果胶、海藻酸盐、藻蛋白酸盐、白蛋白、豆蛋白、淀粉、纤维素、蚕丝、酪素、黄原胶、透明质酸或其改性物中的一种或多种；所述小分子包括甘油、丙二醇、1,3-丁二醇、氯化锂、氯化钠、氯化钙、硝酸钠、醋酸钠、醋酸铵、硫酸铜、硫酸钠和氯化镁中的一种或多种。

10.如权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述第一涂层通过结合自组装原理采用喷墨打印、3D打印、涂覆或转印的方法制备得到；所述第二涂层和第三涂层采用喷墨打印、3D打印、涂覆或转印的方法制备得到。