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《中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题H:光电功能高分子》2017年
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生物分级结构刺激响应光子晶体的制备及应用探索

朱申敏  路涛  费翔  张荻  
【摘要】:自然物种经过亿万年的演化,形成了多种多样的复杂精细结构,此类结构大多具有特殊的性质,满足了生物的生存需要,实现了结构与功能的完美匹配,如繁衍、伪装和物种识别等。这种生物本身经过演化所形成的结构中有一类非常引人关注的结构即分级光子结构,这种复杂的三维分级光子结构在现有的技术条件下,通过人工的手段是难以制备的。本工作聚焦于通过生物分级结构光子晶体为模板制备刺激响应光子晶体。以刺激响应性高分子为功能材料通过对生物模板本身进行表面改性,前驱体溶液浸泡及聚合实现有机材料与生物模板的复合,是利用天然生物光子结构的一种重要的手段。结果:我们课题组制备了一系列具有生物结构的响应材料,包括p H、温度及湿度响应。通过将多种功能聚合物与具有光子晶体的蝶翅复合材料,制备得到具有特殊响应性能的光子晶体材料,并探讨了其刺激响应机理。具有生物结构的刺激响应性光子晶体相比传统的单一结构的光子晶体,其结构更为精细和复杂,由此带来的更为特殊的响应性能。自然界中大量存在的光子结构以及响应材料种类的繁多,为刺激响应性光子晶体材料的研究和开发提供了广阔的研究和应用前景。目前在自然界的天然光子结构、模板法制备的响应性光子晶体及其响应机理方面,已有了较为丰富的研究成果,但目前所制备的生物结构的响应性光子晶体仍在起步阶段,仍有大量的问题亟待解决:首先,所制备的响应性光子结构材料的种类仍较少,响应种类和范围比较窄;其次基于天然生物模板的响应机理仍缺乏系统化的研究,很多生物模板本身的光学机理研究仍有不足;而且,目前所制备的具有生物结构的光子晶体的响应性能仍有很大的提升空间。
【作者单位】:上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室
【分类号】:O734

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