English
接洽我们
网站舆图
邮件
旧版回首



理化所等光子晶体驱动质料研讨获得新希望

文章泉源:理化技能研讨所   公布工夫:2019-01-09  【字号:     】  

  光子晶体超浸润性付与具有奇特光学调控功能的光子晶体质料在传感、检测、防污、驱动、油水分散等方面的新使用。2018注册免费送白菜_可靠平台理化技能研讨所仿生质料与界面迷信重点实行室江雷团队在具有超浸润性光子晶体的制备及使用方面获得系列希望(Chem. Soc. Rev., 2016, 45, 6833)。研讨职员观察了基底浸润性对乳胶粒的形貌及其分子组装情势的影响(Adv. Mater. Inter., 2015, 1400365;J. Mater. Chem. C, 2015, 3 ,2445;J. Mater. Chem. C., 2018, 6, 3849);使用界面特别的浸润性调控,完成了具有特别光功效的花形(Chem. Commun., 2015, 51 ,1367)及面包形(Chem. Commun., 2016, 52, 3619)的各向异性布局光子晶体制备。制备失掉具有精良光波导举动的光子晶体微阵列(ACS Applied. Mater. Interfaces, 2016, 8, 4985);生长了经过电浸润水刻制备光子晶体图案的新要领(Adv. Funct. Mater., 2017, 1605221);制备耐溶剂具有防伪特性的户外碳点光学涂层(ACS Applied. Mater. Interfaces, 2018, 10, 6701,Nanoscale, 2018, 10, 4642) 及外形影象功效的反卵白石布局薄膜(ACS Applied. Mater. Interfaces, 2018, 10, 4243)。

  驱动质料因能用于智能呆板人、微型生物静态监测等范畴而被遍及存眷。天然界中好比小麦、松果等许多动物种子的零落历程便是受湿度变革诱导不均质的体积变革惹起。传统驱动质料多是将驱动层和支持层毗连在一同,基于驱动层在外界作用下的体积变革惹起驱动。但双层质料驱动器因其双层布局间粘附力差在屡次驱动历程中易分散等题目很难屡次反复利用,为办理该题目,单一化学构成梯度型驱动质料应运而生。

  江雷团队在具有超浸润性光子晶体的制备及使用方面获得系列希望。在此前的事情中,该团队使用所制备的单一质料聚离子液体反卵白石光子晶体,基于其从外貌朝外部的梯度的溶剂去浸润历程完成了驱动征象,光子晶体膜产生卷曲(Chem. Commun., 2016, 52, 5924)。但所制备的光子晶体驱动功能较差,很难满意使用需求。随后经过将液晶单体过分渗入渗出到胶体晶体模板中并随落伍行光聚合,制备了具有一连弯曲/去弯曲举动的溶剂相应驱动器(Soft Matter, 2018, 14, 5547)。

  近期,理化所光子晶体驱动质料研讨又获得新希望,江雷团队研讨员王京霞与湖南师范大学传授陈波互助,经过梯度添补法制备了一种Janus 型聚(离子液体-甲基丙烯酸甲酯)共聚物反卵白石光子晶体膜(图1),该膜上外貌聚集亲水的聚离子液体,呈亲水性,而下外貌富集疏水的聚甲基丙烯酸甲酯,呈疏水性。所制备样品两面的差别功能重要是由于光照聚合历程中离子液体和甲基丙烯酸甲酯差别的聚合举动而形成的相分散,招致其化学构成沿薄膜厚度偏向的梯度漫衍。所制备薄膜的Janus 性使之遇水蒸气后具有显着的定向弯曲举动,在4s内弯曲角度靠近1440o,并伴有亮丽的布局色变革。

  薄膜的驱动举动可以经过薄膜的化学构成、孔洞大小及溶剂品种来调治。经过COMSOL模仿了样品的定向驱动功能,并使用单个薄膜(尺寸12mm *3mm* 20 μm)吸水后的驱动举动完成了单根机器轴的活动(图2)。该研讨事情为生长新型光子晶体的光学器件提供了鉴戒。

  相干研讨结果以A Hydrophilic/Hydrophobic Janus Inverse-Opal Actuator via Gradient Infiltration 为题颁发在ACS Nano(2018, 12,12149-12158)上,并当选为内封面。文章第一作者张大杰为理化所与湖南师范大学团结造就的硕士研讨生,配合第一作者刘捷为理化所硕士研讨生。

  论文链接

 

图1. 所制备的Janus 型光子晶体膜及封面图片

 

图2. 所制备的Janus 光子晶体膜驱动历程中布局色的变革及驱动历程可以牵引机器轴活动




(责任编辑:叶瑞优)

附件:

专题保举

相干旧事


© 1996 - 2018注册免费送白菜_可靠平台 版权全部 京ICP备05002857号  京公网安备110402500047号  接洽我们

地点:北京市三里河路52号 邮编:100864