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聚合物光子晶体研究取得进展

中科院化学所日前在聚合物胶体光子晶体的制备、性质调控和应用研究方面取得系列进展,成果可望在石油泄露检测、染料敏化电池高效输出等领域得到应用。$$    聚合物光子晶体因具有特殊的周期结构和光调控性质,在高性能光学器件方面应用前景广阔。课题组针对目前光子晶体制备和应用中的一些关键问题,如制备方法复杂、结构性能可控性差、应用受局限等...  (本文共1页) 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

响应性光子晶体水凝胶的构筑与应用

光子晶体是指介电常数周期性变化的一类材料,光子晶体能够使光波产生衍射而实现光的调控。美国Science杂志在1999年把光子晶体列为未来六大研究热点之一,预示了光子晶体研究在二十一世纪的广阔前景。通过光子晶体与刺激响应性智能材料的结合,科学家们提出了响应性光子晶体的概念。响应性光子晶体的衍射光能随外界刺激而变化,从而实现对外界刺激的光学响应,这一特性使得其成为目前光功能材料研究的热点。从1996年至2012年,响应性光子晶体的研究存在三个基本问题:在聚合物材料设计层面,其采用的大部分是具有LCST性质的聚合物或者弱聚合物电解质,这两类聚合物都对溶液中的离子强度敏感,而受离子强度影响较小的强聚合物电解质研究极少;在响应的目标层面,基本都是针对物理刺激和液体体系中的化学刺激的响应,对气体响应研究仅限于氧气和湿度;在响应的原理层面,聚合物响应性光子晶体绝大部分都是基于凝胶膨胀收缩的响应机制,而没有利用浸润性机制构建聚合物响应性光子晶体...  (本文共166页) 本文目录 | 阅读全文>>

《高分子学报》2012年10期
高分子学报

快速响应聚合物光子晶体研究进展

自然界很多奇特的现象激发着人们对新型材料的不断探索,其中变色龙随不同环境改变皮肤颜色的特点尤其受人关注,它的皮肤颜色会随着环境、温度以及心情的变化而改变.为了逃避天敌的侵犯和接近猎物,这种爬行动物常在人们不经意间改变身体颜色,然后一动不动地将自己融入周围的环境之中.雄性变色龙会将暗黑的保护色变成明亮的颜色,以警告其它变色龙离开自己的领地;有些变色龙还会将平静时的绿色变成红色来威吓敌人.受启发于变色龙的这种随刺激发生颜色变化的特点,科学家将各类响应性材料引入到具有亮丽色彩的光子晶体结构中,响应性材料随外界环境变化发生体积膨胀或收缩,诱导光子晶体晶格尺寸或折光指数的变化,赋予光子晶体的结构色彩随外场刺激变化的特点.这种响应性光子晶体在化学传感及智能显示等领域具有重要的应用.1响应性聚合物光子晶体光子晶体由于具有亮丽的结构色彩以及特殊的光调控性能在彩色涂层、高性能光学器件等方面具有非常重要的应用[1~4].将各类响应性功能聚合物材料引...  (本文共10页) 阅读全文>>

《环境化学》2018年01期
环境化学

光子晶体在环境污染物快速检测方面的研究进展

近年来,环境污染问题日益突出,严重影响人们的身体健康和生活质量,其危害性引起了人们和政府的高度关注.对人体危害最大的主要有生物毒素、农兽药和化肥残留、重金属等.传统的分析检测方法主要有:微生物学检测技术、化学分析技术、仪器分析技术和免疫学检测技术等.经典仪器分析技术包括:气相色谱法(gas chromatography,GC)、高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)、气相色谱-质谱联用法(gas chromatography mass spectrometry,GC-MS)、液相色谱-质谱联用法(liquid chromatography mass spectrometry,LC-MS)等.虽然基于色谱法的检测方法灵敏可靠,但是设备操作复杂,对操作者专业技能要求较为严格,耗时长、成本高;免疫学方法需要制备特异性抗体,实验周期长,需要大量的样本,且其生物活性因受多种...  (本文共7页) 阅读全文>>

《真空电子技术》2018年02期
真空电子技术

光子晶体在真空电子器件中的应用

(a)一维光子晶体          (b)二维光子晶体         (c)三维光子晶体     图1 光子晶体结构示意图  1987年,美国贝尔实验室的E.Yablonovitch[1]和普林斯顿大学的S.John[2]通过与固体物理中传统的晶体的概念类比,分别独立地提出了光子晶体的概念。光子晶体是由不同折射率的介质周期性排列而成的人工微结构。作为一种周期性排布的结构,根据光子晶体结构的周期性维度,依次将其分为一维、二维、三维光子晶体。一维、二维、三维光子晶体分别在一个、两个、三个方向上具有周期性,如图1所示。将固体物理中晶体的概念和和电磁学的相关理论结合,提出光子晶体的概念。它与固体物理中晶体的概念具有很强的类比性。在固体物理中,晶体的概念为由大量微观物质单位(原子、离子、分子等)按一定规则有序排列的结构。这些微观粒子在晶体中有规律地排列所形成的几何空间架构被定义为晶格。在晶体的周期性势场中做共有化运动的电子的能级形成的...  (本文共7页) 阅读全文>>

《食品研究与开发》2018年09期
食品研究与开发

光子晶体在食品有害物检测中的应用及展望

光子晶体是由至少两种及以上介电常数不同的材料周期性排列所形成的,它具有独特的光学性质(布拉格衍射定律)及天然的结构色,可实现对响应信号的自表达。当光子晶体与响应性材料结合后,在外界环境刺激(物理、化学刺激等)的作用下会出现晶格间距的改变,导致结构色的变化,因此成为一种新型可视化检测材料。近年来,食品安全形势严峻,食品安全问题日益突出,有害物残留等问题屡屡发生。光子晶体检测技术实时快速并且结果直观,在食品有害物的检测中具有广阔的应用前景。本文主要内容是光子晶体的定义,光子晶体的具体检测原理,光子晶体的主要制备方法以及光子晶体技术在食品有害物(真菌毒素残留问题、农兽药残留问题、抗生素残留问题、重金属残留及非法添加物等)中的检测应用现状。同时对光子晶体在食品有害物检测中未来应用的发展方向和前景进行展望,拟为光子晶体技术在食品有害物检测中的进一步研究和开发奠定基础。1光子晶体技术光子晶体是由至少两种介电常数不同的材料周期性排列所形成的,...  (本文共8页) 阅读全文>>

《微波学报》2016年S2期
微波学报

链式磁性光子晶体单向波导调控特性研究

引言表面形貌不敏感的特性,从而更容易实现,使得我们有可能更加容易地去控制电磁波的传输。近年来,对于具有抗缺陷特性的电磁波单向链式磁性光子晶体是由旋磁圆柱体构排列而传输的研究引起了越来越多的关注。研究者们希成的链式结构[5],由此构成的单向波导具有带宽望能够获得一种对缺陷和结构微扰不敏感的电磁宽、结构简单、传输抗弯折、可柔性排布的特点,波单向传输结构,从而在隔离器和环行器等微波具有良好的应用前景。进一步研究表明这种结构与光子学非互易器件中得到应用[1]。实现这一目还具有磁可调特性,本文从理论和实验两方面讨的最方便的手段之一便是基于电磁边缘态的导波论了偏置磁场对两种不同构型的链式磁性光子晶结构,通过在铁磁圆柱构成的磁性光子晶体中外体波导单向传输特性的调控。加静态偏置磁场,可以实现时间反演对称性破缺从而在光子晶体的界面处获得单向的电磁波传输。1磁表面等离激元光子晶体中有两种单向电磁边缘态:一种是与光磁表面等离激元最早是Damon和Es...  (本文共4页) 阅读全文>>