在五彩斑斓的自然界中广泛存在基于非密堆积光子晶体(NPCs)的周期性结构对可见光的选择性反射的结构色。例如:大蓝闪蝶翅膀的鳞片上由几丁质组成的层状一维(1D)结构对光的衍射,显示出明亮的蓝色。由非密堆积二维(2D)阵列组成的防雾蚊眼具有醒目的绿色。变色龙通过表皮虹膜细胞中鸟嘌呤纳米晶体的周期性非密堆积三维(3D)结构产生颜色。更有趣的是,它可以通过拉伸皮肤来改变相邻鸟嘌呤纳米晶之间的距离,从而调节皮肤颜色。受生物的非密堆积有序结构启发,科研工作者设计了大量的人工刺激响应NPCs,NPCs具有独特的光子带隙(PBG)、角度相关结构色、慢光子效应、荧光增强等。这些独特的光学特性使NPCs在多色显示器、印刷、传感器,太阳能电池,颜料,防伪和光学器件中显示出潜在应用。
图1 文章摘要图
图 6 基于电、磁、力、热响应NPCs的显示应用
原文链接:https://doi.org/10.1039/D3MH00877K
作者简介
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杨东朋,博士,广东工业大学材料与能源学院青年百人(A),讲师。长期从事光子晶体的组装及其在印刷、传感、防伪和光催化增强等应用,在J. Am. Chem. Soc., Adv. Funct. Mater., Adv. Sci., Mater. Horiz., CEJ, Adv. Optical Mater., ACS Appl. Mater. Interface, J. Mater. Chem. C., Chem. Commun., Nanoscale, Langmuir, J Phys. Chem. C等国际学术期刊发表SCI论文50余篇,获得授权国家发明专利1项。成果多次被Nature, ACS, APS作为研究亮点,并被JMCC, PCCP, AMI, ACS Omega等期刊选为封面。受邀为Materials Advances等期刊撰写胶体组装方面的综述性文章。
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黄少铭 教授,博导,国家杰出青年基金获得者。1991年获南开大学博士学位。1991-1993 南京大学博士后,出站后留任南京大学副教授。1996-2005先后在英国Sussex大学、澳大利亚联邦科学与工业研究院(CSIRO) 和美国Duke大学从事研究。2005年3月回国任南京大学教授、博导。2005.9-2018.12任职温州大学,2019.02月起任职广东工业大学。担任广州市低维材料与储能器件重点实验室主任,校学术与学位委员会委员及分委员会主任。长期致力于低维材料及器件应用研究。在纳米结构碳材料及储能器件应用基础研究方面取得了一系列具有国际影响的成果。1999年以来已在国际学术刊物上发表380篇余论文, 包括Nat. Mater., Nat. Commun., JACS., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Phys. Rev. Lett.等,被引用近2万次, H指数70,入选科睿唯安全球高被引科学家。申请专利90多项。先后完成和承担包括科技部973和863项目、国家杰出青年基金、国家自然科学基金委国际合作研究重点项目、面上项目及省部级重点项目等十多项,获省部级奖3项。是国家基金委、自然科学奖、科技部、教育部等会评专家。
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