柔性自支撑PEGDA基光子晶体薄膜的构建与光学响应行为

来源 :潘梦瑶 |
光子晶体是由两种或者两种以上折射率不同的材料形成的人工微结构。光子晶体具有独特的光子禁带效应和明显的结构色,因此在光波导、激光器、光电子通讯、彩色显示、印刷、纺织、加密及防伪领域中具有广阔的应用前景。
光子晶体是由两种或者两种以上折射率不同的材料形成的人工微结构。光子晶体具有独特的光子禁带效应和明显的结构色,因此在光波导、激光器、光电子通讯、彩色显示、印刷、纺织、加密及防伪领域中具有广阔的应用前景。然而,由于光子晶体对基底依赖性强、刚性大、色泽暗淡且耐久性差,因此其实际应用范围被严重制约。因此,制备出兼具柔性和和自支撑功能的光子晶体材料,同时使其具有优异的结构色和良好的耐久性,对于推动光子晶体的长远发展具有重大意义。本文通过对材料体系的选择以及对工艺方案的设计,最终确定了使用单分散SiO2微球与聚合物聚乙二醇二丙烯酸酯(Poly(ethylene glycol)diacrylate,PEGDA)复合的思路,采用三步走新策略来制备柔性自支撑蛋白石结构的光子晶体薄膜。第一步利用蒸发诱导自组装让SiO2微球在液态的PEGDA预聚物中自组装成有序结构,得到具有结构色的SiO2-PEGDA浓缩液;第二步利用剪切力诱导成型的方式,将具有结构色的SiO2-PEGDA浓缩液渗透到两块载玻片形成的微小空隙中;第三步利用紫外光固化PEGDA预聚物,获得固态SiO2-PEGDA复合光子晶体薄膜。移除载玻片基底后,可获得柔性自支撑的光子晶体薄膜材料。PEGDA聚合物网络对SiO2微球良好的粘结性赋予了SiO2-PEGDA光子晶体薄膜良好的耐久性和自支撑特性;PEGDA聚合物的高体积占比(60%~75%)赋予了SiO2-PEGDA光子晶体薄膜极高的柔性。此外,通过HF溶液刻蚀除去SiO2-PEGDA光子晶体薄膜中的SiO2微球,可获得柔性更高的反蛋白石结构的PEGDA光子晶体薄膜。研究SiO2-PEGDA光子晶体薄膜的微观结构和光学性能,发现该光子晶体薄膜中存在有序多晶及晶界无序区共存结构,SiO2微球在有序结晶区的排布方式与面心立方结构(111)面的排布方式一致,在无序区呈现散乱排列。多晶结构的形成机制可通过成核-生长机理来解释。多晶结构赋予了SiO2-PEGDA光子晶体薄膜变角度变色、弯折不变色特性,SiO2和PEGDA相近的折射率赋予了薄膜极高的透明度。SiO2-PEGDA光子晶体薄膜在进行10000次弯折测试后,其光学性质和结构依然保持不变,证明其具有高柔性。反蛋白石结构的PEGDA光子晶体薄膜和蛋白石结构的SiO2-PEGDA光子晶体薄膜具有相似的结构和光学性质,且对水分子具有良好的光学响应能力。论文研究了上述两种柔性自支撑的光子晶体材料在防伪领域的应用。根据SiO2-PEGDA光子晶体薄膜具有高透明度、变角度变色以及弯折不变色的特点,制作了在低光照强度下隐形、高光照强度下变角度变色的防伪标签。根据反蛋白石结构的PEGDA光子晶体薄膜对水分子具有良好的光学响应能力,利用亲疏水改性方法,制备了能够在显微镜下实现隐形、施加水蒸汽刺激后能够显现的光子晶体图案。文献报道的隐形光子晶体图案都是通过单一的中心反射波长(结构色)信息进行识别,本论文制备的图案则通过亮度和中心反射波长双重光学信息进行识别。通过水蒸汽刺激同时调节亮度和中心反射波长,此特性还未见报道。此外,该隐形光子图案还具有极快的显现速度(1.0 s)和恢复速度(2.2 s),可作为结构色防伪领域理想的候选材料。
微分学中值定理是数学分析中最为重要的内容之一,其中罗尔定理是基础中的基础。由于罗尔定理应用比较广泛,而且由此引出的推广在证明及解题过程中也经常被用到,在本文中我们将简
生存环境是数字档案馆协调运行与健康发展的基石,攸关数字档案馆生态系统的智能发展、融合发展与可持续发展。文章重点聚焦数字档案馆生态系统网络环境、文化环境、技术环境
目的探讨子宫背带式缝合在宫缩乏力性剖宫产手术产后出血治疗中的应用价值。方法 84例宫缩乏力性剖宫产手术产后出血患者,随机分为研究组和对比组,每组42例。两组患者均在腰
为从整体上掌握贵州省城镇化的协调发展水平,进而提出切实有效的政策建议,通过建立人口、经济、空间、社会四维评价指标体系,对贵州省城镇化发展水平及耦合协调度进行综合评
介绍了一种二硼化锆和石墨组成的套管式热电偶,采用内电极石墨渗硼,热接点找麻烦坟焊接和热电偶真空处理等技术获得了优良的热电性能,在温度为1200-1600℃范围内的氧化性气氛中测试,其精度
采用测验、访谈等实证研究方法,对高一新生学习氧化还原反应的困难进行诊断分析,发现学生对化合价认识不足,缺少从微观层面来理解氧化还原反应相关概念。在学习困难分析的基
<正>非洲猪瘟是一种急性、高度接触性、热性传染病,是感染非洲猪瘟病毒所致。临床表现有高热,呼吸系统和神经系统功能异常,以及内脏器官可见大面积的出血症状等。该病病程较
编者按:一直以来,招聘和求职就是需要深思熟虑、考虑周全的事项,对企业而言,找到合适的人选并使其稳定下来,是利于公司发展的;对求职者而言,如何最大程度地保障自己的合法权益也是影
报纸
介绍了黑龙江省图书馆书评数据库的发展现状,阐述了书评资源的采集途径与内容标准,探讨了书评数据库的设计与管理,并根据现阶段的运行情况提出了进一步完善书评数据库的设想.
随着彩色喷墨打印机质量的不断提高和价格的不断下降、电脑的迅速普及、SOHO(办公居住一体化)市场的发展以及墨水和墨盒价格的降低,彩色喷墨打印机的用量不断增加.据统计,200
期刊
目前CATV正处在技术发展的飞跃阶段,介绍珠海市有线电视网络的现状及以HFC双向网络为基础的改造方案,说明在HFC网络设计中,下行通道中的干线与分配网的设计方法、上行通道信号的
历史文化街区是指经省、自治区、直辖市人民政府核定公布的应予以重点保护的历史地段.文章主要对南京夫子庙的绿地、建筑、道路的现状进行了实地调研,同时利用生态系统思维分
针对中考文段阅读在中考语文试卷中所占的比重大、容易失分的特点,能否找到快捷、高效的阅读方法呢?本文对此进行了分析。
永丰村引入了现代农业企业、茂林村构建了多元化产业格局……随着一个个扶贫项目的落地,曾经闭塞、经济格局单一的贫困村庄,重新燃起了快速发展的新希望.这些真切的变化,只是
期刊
【摘要】:在我国现行的舞蹈教学模式中,主要是以教师为主学生为辅——即以教师为中心的教学模式。这种教学模式在一定程度上限制了学生学习的主观能动性。而在众多有关舞蹈教学的书籍中,大多提到的是教师如何去教授学生,往往都是站在教师的角度去阐述如何进行舞蹈教学。本文就是我通过对我国著名舞蹈教育大师戴爱莲先生对舞蹈教学的见解的理解,以及本人多年的舞蹈学习的感受和教学实践提出的一种新的教学理念——即以学生为中心
期刊
在当前的社会转型期和改革攻坚期,媒体承担着通达社情民意、引导社会热点、疏导公众情绪的重大责任。近年来接连发生的彭宇案、“小悦悦”事件,考验着媒体在引导社会热点、疏导
目的:液态碱金属是新兴的热化学微创消融恶性肿瘤手段。本研究尝试采用钠钾合金(Na K合金)注射式消融方法治疗小鼠EMT6乳腺癌细胞移植瘤,探讨该治疗手段治疗肿瘤的可行性,并
【正】 除《啼笑因缘》外,张恨水还有十二部作品被搬上了银幕。计有《金粉世家》、《银汉双星》、《满江红》、《落霞孤鹜》、《美人恩》、《黄金时代》、《现代青年》、《天
大学阶段是体能训练的一个重要时期,不仅可以巩固和提高学生的基本身体素质,对学生以后的运动生涯也会发挥着重要的作用。但是传统的体能训练教学往往针对所有的学生都采取同样
一季度船舶工业经济运行情况今年一季度,全国船舶工业生产继续保持快速增长势头,造船三大指标高速增长,修船和船舶配套增速明显加快,全行业经济效益进一步改善.生产、效益同
文章介绍了一种通过Excel电子表格进行数据转换的方法,减少“全国排污申报登记变更与年审信息管理系统”在数据录入时的大量重复操作,大大提高工作效率。
为了探究新冠肺炎疫情期青少年线上学习感受的相关影响机制,通过网络问卷调查了国内32所中学的2261名青少年居家隔离期的情绪状态、人际关系、逆境信念与线上学习感受,建构出一个有调节的中介模型。结果表明:青少年的不良情绪状态对其线上学习感受具有负向预测作用,人际关系在二者之间具有部分中介作用,该中介作用受到青少年逆境信念水平的调节,即高逆境信念水平可以削弱不良情绪状态对青少年人际关系的负向作用,促进人际关系对青少年线上学习感受的正向预测作用。本研究可为“后疫情”时代青少年线上学习不适应问题的科学预防和干预提供
7月30日,中央电视台著名主持人崔永元花费14400元,按每桌800元的标准宴请在“7·21”特大自然灾害中勇救被困乘客的154位农民工。事后,有人认为名人请农民工吃饭是一种作秀,对此,崔永元进行了回应。  一边是赫赫有名的名牌主持人,一边是干脏活累活的农民工,单就身份和地位的悬殊就够媒体炒作一把,更不用说宴请的主题还与在特大自然灾害中舍身救人的英雄壮举有关。公众人物与公众事件本来就非常容易让人评
期刊
[摘 要]在工程勘测的过程中,水文地质是一个尤为重要的问题,要先查明与岩石有关的水文地质的相关问题,科学、有效地查阅水文地质的各种参数,为设计施工工程提供最有效的资料,积极有效地避免水文地质对工程质量的影响。本文简要分析了水文地质在工程勘查中的重要性以及水文地质的相关内容和危害,进一步说明了水文地质勘查对工程地质勘查工作的影響,提出了水文地质勘查中的勘察要求和内容,旨在提高建筑工程质量,不断消除水
期刊