我们身边充满着各种各样绚丽的色彩。色彩不仅是美丽世界的重要载体，也是最能触动人类感官的视觉元素。色彩的产生源于自然光与物质之间的相互作用，主要可分为化学色素色和物理结构色。不同于化学色素色（基于分子对光的选择性吸收），结构色是一种由微纳米物理结构与自然光之间的散射、干涉、衍射等相互作用所产生的颜色，如彩虹与肥皂泡、孔雀羽毛与蝴蝶翅膀等，都是结构色的典型代表。
与传统的染料色素色相比，结构色不仅绚丽多姿，还是一种更加环保和稳定的呈色方式，因此受到人类的广泛关注。自然界是创造结构色的大师，经过亿万年的进化，演变出了各种复杂且精细的微纳米光学结构，这些结构可以让一些动植物显现出无比绚丽的色彩，并赋予他们求偶、报警、自我保护等功能。
此外自然结构色还具有动态可变的特征，比如我们熟知的孔雀，它在开屏的时候可以展现出五彩斑斓的变化；还有变色龙，其皮肤的颜色可随外界环境的变化而实时改变，以躲避天敌的攻击而保护自己；此外还有蜂鸟，世界上体型最小的鸟类，也是世界上颜色最鲜艳的动物之一，它通过简单的摆动就能闪耀出彩虹色或金属光泽，等等。
人工结构色的实现主要是利用先进的微纳米加工技术制备出与可见光波长相匹配的微纳米物理结构，常见的方式有“自上而下”的刻蚀技术和“自下而上”的纳米颗粒自组装。这些技术在科学研究中应用广泛，但作为显色方法目前还没有商业化推广，主要是由于工艺繁杂，成本昂贵，难以大面积制备，此外如何制备更加稳定和可循环的动态结构色也是一个挑战。
为此，科研人员在不断努力，希望可以发展出更加便捷与实用化的技术来推动结构色的应用。
中科院化学研究所的宋延林研究团队在结构色印刷领域长期蛰伏，取得了一系列重要研究进展。他们不仅优化了胶体颗粒乳液聚合的方法，还拓展了胶体光子晶体的喷墨打印技术，为人工结构色的实用化奠定了基础。而近期他们团队还发展了一种使用无色透明的高分子溶液打印全彩结构色的方法。该方法仅利用一种透明的高分子聚合物墨水，通过精确调控打印基材的浸润性与墨滴的体积，便实现了结构色像素点的全色制备与全彩结构色图像的打印。
这项研究突破了我们对彩色印刷的固有认知（即呈现不同的颜色需要不同的墨水），具有广泛的普适性，几乎任何可以制成透明墨水的高分子材料都可以应用于这种全色系结构色的打印，为结构色在彩色印刷、显示、防伪、以及高灵敏传感等领域的应用提供了全新的思路与技术支撑。
在动态结构色方面，他们受蜂鸟羽毛的色彩调控机制启发，将剪纸结构的高精度可控形变与光子晶体结构色的角度依赖性相结合，报道了一种快速、精确、可重复调控色彩的光子晶体结构色材料。在外部力的刺激作用下，可以展现出绚丽的彩色转变，为动态显示、传感与伪装等研究提供了新平台。尽管人工结构色从基础研究到实用商业化还面临种种挑战，但是我们相信在科研人员的不懈追求下，一定可以克服困难，使其得到广泛应用。