近日,中科院深圳先進技術研究院醫工所微納中心仿生智能材料課題組杜學敏團隊設計出了一種圖案化的親疏陣列,并將其用于低成本、大面積且精準的膠體光子晶體自組裝及信息存儲。這一成果日前在線發表于美國化學會《應用界面材料》上。
近年來,光子晶體在傳感檢測、光學器件、顯示等領域展現出巨大的應用前景。然而,如何低成本、大面積且精準組裝膠體光子晶體,一直是制約光子晶體廣泛應用的巨大瓶頸。
在本研究中,研究團隊通過仿生沙漠甲蟲背部收集水原理,采用親疏水單分子層圖案化設計,即可以在基底上實現高效的大面積形貌(正六邊形、方形與圓形)與尺寸可控設計的液滴陣列制備。并且,通過在液滴陣列表面覆蓋上一層油膜,可以極大延長液滴的保存時間,為高通量生化傳感檢測與晶體生長提供了更簡便有效的微環境。
與此同時,親疏陣列還可以用于膠體光子晶體自組裝:將親疏陣列基底浸入單分散微球乳液中,待形成乳液液滴陣列后在其表面覆蓋上一層油膜,便可以實現膠體光子晶體低成本、大面積且精準組裝。
這一成果的有趣之處在于,正常狀態下看不到陣列化圖案,人對著圖案哈氣,即可以“一氣呵成”——讓隱形圖案出現;待水分揮發,圖案又立即“隱形”。而且,這種“一氣呵成”還可以與膠體光子晶體陣列組裝結合起來,“呵”至變色。
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