光子晶体是一种对光具有调制作用的周期性介电材料。其光子禁带和光子局域效应在光波传输、光学检测、光学编码及信息存储等多领域具有广阔的应用前景。利用胶体纳米颗粒有序组装而成的胶体光子晶体材料，具有简单、灵活的组装单元，易于调控的纳米结构和特殊的光子禁带性质，成为光子晶体领域研究的热点之一。胶体光子晶体可以利用喷墨打印技术快速、简便、低成本地制备，并可实现图案化和功能化，极大地提升了光子晶体研究的实用性。本文基于胶体光子晶体的结构和光学特性，利用喷墨打印技术制备了图案化的胶体光子晶体，构筑了多种具有特殊功能的光子晶体微芯片。　　本研究主要内容包括：⑴打印制备光子晶体多维防伪图案。打印了由三种不同形貌的光子晶体点构成的四维显示防伪图案，基于不同形貌的光子晶体点在反射和荧光增强的光学性质上的差异，该图案可以在四种不同的光照条件下展现出四种不同的图像。通过调控打印基底的流变性，三种不同形貌的光子晶体点阵可以被简单程序化地用逐层打印的方法集成在一个图案中。这一工作将信息编码存储为由不同形貌的光子晶体点阵组成的防伪图案，并利用光学性质的差异实现简便的信息读取，在光学防伪和信息存储领域都具有重要的应用价值。⑵打印制备仿生光子晶体微芯片实现高灵敏荧光检测。受沙漠甲虫背部亲疏水图案具有集雾功能的启发，打印制备了具有亲疏水图案的光子晶体微芯片，并实现了对荧光分子和可以荧光检测的非荧光分子的高灵敏检测。亲水性的光子晶体点和疏水性基底之间的浸润性差异导致液滴中的待检测物随着液滴的不断蒸发而被富集到检测区域。低至10-16 mol L-1的荧光分子R6G和可用荧光方法检测的非荧光分子（可卡因）均被成功检出。该光子晶体芯片结构性质稳定，灵敏度高，并可以与aptamer技术和荧光免疫技术相结合，从而实现高通量、高灵敏的临床检测和生物分析。⑶打印制备亲疏水图案化的光子晶体微芯片实现高灵敏色度检测。打印制备了具有亲疏水图案的分子印迹光子晶体芯片，对四环素分子实现了高灵敏的色度检测。该分子印迹光子晶体芯片由亲水性的分子印迹光子晶体点和疏水性的基底构成，可以将稀溶液中的目标分子富集到具有特异性响应的分子印迹光子晶体点上，从而对四环素分子实现裸眼可识别的高灵敏色度检测，最低检测限可达2nM。进而系统研究了分子印迹光子晶体点的尺寸和液滴的体积对检测范围和检测灵敏度的影响。在光子晶体点的直径从1.35 mm变化至2.79 mm时，四环素分子的检测范围从0～60 nM至0～150 nM可调控，四环素检测的灵敏度随着分子印迹光子晶体点尺寸的减小而提高。这一工作为设计高灵敏的色度传感器，以及通过调节检测区域尺寸调控检测范围提供了良好的策略，在食品安全、毒品检测、环境监测等方面具有潜在的应用。