中国科学院化学研究所绿色印刷实验室李明珠

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中科院化学所李明珠团队综述：电响应光子晶体智能复合材料

色彩是能引起我们共同的审美愉悦的、我们最为敏感的形式要素，它的性质直接影响人们的感情。经过亿万年的进化，很多生物都被大自然赋予了神奇的特性，蛋白石、蝴蝶翅膀和孔雀羽毛等显示出绚丽的色彩,这种依靠光与物体表面周期性纳米结构的相互作用而产生的色彩,被称为“结构色”,而这种表面结构我们称之为“光子晶体”。

在近三十多年的研究中，光子晶体在显示、传感、激光器、太阳能电池、集成光学芯片等领域引起了普遍的关注和研究，展示出了巨大的应用潜力。基于智能复合材料的光子晶体能够根据环境条件的变化程度展示出不同的光学特性，尤其是其光子带隙移动引起的结构色的改变，为传感器、显示、信息存储等器件的开发和制备开辟了新的途径。电响应光子晶体是基于电响应智能材料的光子晶体材料，其能够通过外加电场控制光子晶体的结构色，具有可逆、可编程、可连续调控等优点，在显示、装饰等领域具有广阔的应用前景。近期，中国科学院化学研究所绿色印刷实验室李明珠研究员团队在Elsevier期刊Composites Communications上发表了题为“Progress of electrically responsive photonic crystals”的综述性文章，对仿生电响应光子晶体变色器件的发展进行了系统的介绍和分析。第一作者为18届硕士研究生李畅。

该论文从一个全新的角度对电响应光子晶体进行了论述。根据器件的设计思路将电响应光子晶体分成四类：电泳调控光子晶体、电活性材料光子晶体复合结构、电活性反蛋白石结构光子晶体以及电活性填充材料光子晶体。并针对每一类的特点，阐述了不同电响应光子晶体的优缺点。文章指出，目前电响应光子晶体的应用主要受限于滞后效应、重复性和灵敏度不高以及稳定性差等因素，因此需要优化器件结构，寻找更加优异的材料，来实现响应速度快、重复性能优异、性能稳定持久的电响应光子晶体，为未来新型智能复合材料的开发、制造与应用提供新的思路。

图1. 根据器件的设计思路电响应光子晶体可分为四类：电泳调控光子晶体、电活性复合材料光子晶体、电活性反蛋白石结构光子晶体以及电活性填充材料光子晶体。

全文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452213918301864