在五彩斑斕的自然界中廣泛存在基于非密堆積光子晶體(NPCs)的周期性結構對可見光的選擇性反射的結構色。例如:大藍閃蝶翅膀的鱗片上由幾丁質組成的層狀一維(1D)結構對光的衍射,顯示出明亮的藍色。由非密堆積二維(2D)陣列組成的防霧蚊眼具有醒目的綠色。變色龍通過表皮虹膜細胞中鳥嘌呤納米晶體的周期性非密堆積三維(3D)結構產生顏色。更有趣的是,它可以通過拉伸皮膚來改變相鄰鳥嘌呤納米晶之間的距離,從而調節皮膚顏色。受生物的非密堆積有序結構啟發,科研工作者設計了大量的人工刺激響應NPCs,NPCs具有獨特的光子帶隙(PBG)、角度相關結構色、慢光子效應、熒光增強等。這些獨特的光學特性使NPCs在多色顯示器、印刷、傳感器,太陽能電池,顏料,防偽和光學器件中顯示出潛在應用。
圖1 文章摘要圖
圖 6 基于電、磁、力、熱響應NPCs的顯示應用
原文鏈接:https://doi.org/10.1039/D3MH00877K
作者簡介

楊東朋,博士,廣東工業大學材料與能源學院青年百人(A),講師。長期從事光子晶體的組裝及其在印刷、傳感、防偽和光催化增強等應用,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等國際學術期刊發表SCI論文50余篇,獲得授權國家發明專利1項。成果多次被Nature, ACS, APS作為研究亮點,并被JMCC, PCCP, AMI, ACS Omega等期刊選為封面。受邀為Materials Advances等期刊撰寫膠體組裝方面的綜述性文章。

黃少銘 教授,博導,國家杰出青年基金獲得者。1991年獲南開大學博士學位。1991-1993 南京大學博士后,出站后留任南京大學副教授。1996-2005先后在英國Sussex大學、澳大利亞聯邦科學與工業研究院(CSIRO) 和美國Duke大學從事研究。2005年3月回國任南京大學教授、博導。2005.9-2018.12任職溫州大學,2019.02月起任職廣東工業大學。擔任廣州市低維材料與儲能器件重點實驗室主任,校學術與學位委員會委員及分委員會主任。長期致力于低維材料及器件應用研究。在納米結構碳材料及儲能器件應用基礎研究方面取得了一系列具有國際影響的成果。1999年以來已在國際學術刊物上發表380篇余論文, 包括Nat. Mater., Nat. Commun., JACS., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Phys. Rev. Lett.等,被引用近2萬次, H指數70,入選科睿唯安全球高被引科學家。申請專利90多項。先后完成和承擔包括科技部973和863項目、國家杰出青年基金、國家自然科學基金委國際合作研究重點項目、面上項目及省部級重點項目等十多項,獲省部級獎3項。是國家基金委、自然科學獎、科技部、教育部等會評專家。
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