高折射率光子晶体材料由于其鲜艳的结构色以及低角度依赖性在功能性材料领域受到越来越广泛的关注。将响应型凝胶材料与高折射率光子晶体相结合,利用其独特的光学性能,构建具有多级响应型的硫化镉光子晶体/有机水凝胶安全编码,可在防伪材料、显示材料和传感器等方面具有应用前景。
图1. (a)多级响应型CdS光子晶体有机水凝胶的制备 (b)有机水凝胶的微观结构
图2. MRCPO多级响应行为机理。
图3. (a) MRCPO多级响应行为实物图 (b) MRCPO温度响应行为反射光谱图 (c) MRCPO与PNATnp水凝胶荧光光谱图对比 (d)MRCPO光致变色反射光谱图。
图4. 多级响应型图案化防伪标签 (a, b) 多级响应型圣诞树装饰 (c, d) 多级响应型智能手机标签 (e, f)多级响应型WIFI标签。
图5. 多级响应型安全编码 (a, b, c)多级响应型香水信息标签 (d, e, f)多级响应型安全门密码。
综上,在本研究中,考虑到对外场刺激的敏感性和光子晶体带隙的调节作用,采用高折射率材料构建光子晶体,将其与刺激响应型凝胶相结合。将AIE、温度响应、光致变色响应与硫化镉光子晶体相结合,制备了多级响应型光子晶体凝胶。通过外场刺激实现了调控光子带隙、AIE效应、以及光致变色的多重响应功能,并设计实现了多级信息存储、编码、图案化应用。探究了高折射率光子晶体与光学响应行为的关联性,该研究为响应型光子晶体材料在信息编码和防伪方面的应用提供了新的思路。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.148185
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