中科院深圳先進院設計出圖案化親疏陣列
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、......閱讀全文
中科院深圳先進院設計出圖案化親疏陣列
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,
藍相液晶光子晶體的高精度“活”圖案制備
液晶作為電響應材料已廣泛應用于手機、電腦、儀器控制面板等各種顯示器件。藍相液晶(BPLC)光子晶體是一種手性向列相液晶,其獨特的雙扭柱結構使其在可見光范圍內具有選擇性反射,產生亮麗的結構色彩。藍相液晶光子晶體在電、光、磁、熱、機械力、溶劑或濕度響應方面具有靈敏的響應性,可實現結構色彩的有效調控及
PEDOT光子晶體上實現了多彩圖案的水寫和電擦
光子晶體圖案在傳感檢測、防偽、光學顯示和其它光學器件等方面體現了重要的應用。光子晶體圖案的制備經歷了最初的非響應性被動式光晶圖案,能響應外場刺激的主動式光晶圖案及經外場調控后固定的圖案三個發展階段。非響應性光晶圖案的制備是通過乳膠顆粒基于模板的自組裝或使用乳膠墨水噴墨打印直接獲得。響應性光晶圖案
晶體為什么具有衍射圖案
晶體的概念不是說從水中生成,只要符合固定的幾何形狀,固定的熔點,各向異性就可以認為是晶體。晶體和無定形體的最大區別就在于晶體可以是長程有序的,也就是晶格,而無定形體好比玻璃就是原子比較混亂排列。如果是用X-ray,晶體可以有一定的衍射圖案,而無定形體則否。晶體不一定要在水中生長,也可以在有機溶劑里面
自然圖案化新型二維原子晶體材料及其功能化進展
石墨烯是一種由碳原子構成的蜂窩狀單層結構。2004年Andre Geim和Konstantin Novoselov用剝離方法成功制備石墨烯并發現了其新奇的量子特性,2010年他們因此獲得了諾貝爾物理學獎。石墨烯具有超高的載流子遷移率、超高的透光率、室溫下的量子霍爾效應等優良特性,使其在電子學、光
“自然圖案化”的新型二維原子晶體材料及其功能化研究
石墨烯是一種由碳原子構成的蜂窩狀單層結構。2004年Andre Geim和Konstantin Novoselov用剝離方法成功制備石墨烯并發現了其新奇的量子特性,2010年他們因此獲得了諾貝爾物理學獎。石墨烯具有超高的載流子遷移率、超高的透光率、室溫下的量子霍爾效應等優良特性,使其在電子學、光
光子晶體光纖簡介
簡介光子晶體光纖簡稱PCF(Photonic Crystal Fiber),zui早于20世紀90年代中后期開發出來,并迅速進入商用。PCF可分為兩大類:基于全內反射的折射率引導型光纖和基于光子帶隙效應的光子帶隙光纖。前者在結構上,光纖纖芯是固體結構,而光子帶隙光纖的纖芯是低折射率材料,比如中空結構
基于低頻振蕩的微點陣陣列/圖案化制備儀器系統研制成功
生物芯片是生物分子相互作用研究的主要手段,生物芯片技術具有高通量、樣品消耗量少、靈敏度較高、自動化等優勢。生物芯片儀器系統通常包括芯片制作單元和檢測單元兩個獨立部分。目前商品用生物芯片制作系統大多采用基于機械手的合成后點樣法,因制備工藝復雜,價格非常昂貴,使用成本較高。 中國科學院長春應用化學
二維原子晶體材料單層二硒化釩的1D圖案化及其研究
二維原子晶體材料的功能化對實現其在光電、催化、新能源以及生物醫學等領域中的應用具有重要意義。在實現二維材料功能化方面,結構圖案化調控是其中一個重要手段。之前,人們利用電子/離子束刻蝕、元素摻雜等手段實現了二維材料的圖案化。圖案化的二維材料則呈現出了許多新的物理性質,例如“納米網狀”石墨烯的半導體
化學所通過控制泡沫演變實現圖案化
泡沫由于具有特殊的性能,如高比表面積、可壓縮性、聲波控制、光學衍射和散射、同時具有固體和液體的力學性質等,其應用涵蓋了材料科學、海洋工程、環境科學、生物醫藥、化學工程、食品生產及微電子學等方面,對人類的生存和發展具有重要的作用。然而泡沫是一個不穩定體系,其結構會在奧斯瓦爾德熟化機制下進行演變,存
單分子單光子發射及其源陣列首次清晰展示
記者從中國科學技術大學獲悉,該校單分子科學團隊的董振超研究小組,通過發展與掃描隧道顯微鏡(STM)相結合的單光子檢測技術和分子光電特性調控手段,首次清晰地展示了空間位置和形貌確定的單個分子在電激勵下的單光子發射行為及其單光子源陣列。國際學術期刊《自然·通訊》9月18日發表了這項成果。 單光子源
化學所在仿生結構色材料研究中取得系列進展
傳統的顯色技術通常利用色素來顯色,然而色素具有化學性質不穩定、對環境不友好、容易褪色等缺點,導致其應用受到限制。相比于色素色,結構色是基于物質的周期性微納結構(例如光柵、光子晶體等)對光的調控實現的,具有化學性質穩定、環保、高分辨率等優點,在顯示、傳感和防偽等方面具有廣泛應用前景。特別是存在于自
美制成兼具電學光學性質的光子晶體
據美國物理學家組織網7月24日報道,美國科學家研發出了一種新方法,改變了半導體的三維結構,使其在保持電學特性的同時擁有了新的光學性質,并據此研制出了首塊光學電學性能都很活躍的新型光子晶體,為以后研制出新式太陽能電池、激光器、超材料等打開了大門。研究發表在最新一期《自然·材料學》雜志上。 光子晶
東華大學魯希華組構建“軟球”凝膠光子晶體固定化新方法
東華大學化學化工生物工程學院教授魯希華課題組首次實現利用溫度觸發的溶膠—凝膠化轉變過程將溫敏性納米水凝膠光子晶體固定化,相關研究成果近日發表于《材料視野》,并被選為封面文章。 魯希華、李雪婷為共同通訊作者,博士生李曉曉為第一作者,東華大學為第一單位。 具有溫度響應性的基于聚N—異丙基丙烯酰
新技術助力二維過渡金屬硫族化學物“布陣”
半導體外延異質結是現代電子學和光電子學的基礎。記者5月7日從湖南大學獲悉,該校段曦東教授課題組報告了一種激光加工聯合精準外延的系統性制造策略,制備了二維(2D)過渡金屬硫族化學物(TMDs)橫向異質結陣列。該研究是關于合成二維面內異質結陣列的首次公開報道,突破了二維面內異質集成的瓶頸,有
化學所制備光子晶體微芯片實現多種金屬離子的識別與檢測
光子晶體材料因其對光子傳播的調控性能而被稱為“光半導體”,其研究和應用受到廣泛關注。在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的支持下,中科院化學研究所綠色印刷院重點實驗室的科研人員針對光子晶體的制備和應用開展了系統研究 (Acc. Chem. Res. 2011, 44, 405-415;
理化所光子晶體電浸潤性研究取得新進展
光子晶體特有的周期性排列結構產生的獨特光學調控性能使之在傳感、催化、檢測等光學器件方面具有重要應用。而光子晶體表面的特殊浸潤性設計會賦予材料更多優異性能及新應用,比如可有效加速光子晶體的傳感及檢測、可實現具有超強防污的光子晶體光學器件等,因此光子晶體超浸潤性研究得到了廣泛關注。 在國家自然科學
實驗室通過光子晶體和納米線組合實現光子集成新突破
LinkedIn與電子一體化的巨大成功故事相反,光子集成技術還處于起步階段。它面臨的最嚴重的障礙之一是需要使用不同的材料來實現不同的功能,不像電子集成。更復雜的是,許多光子集成所需的材料與硅集成技術不兼容。 到目前為止,在光子電路中放置各種功能納米線,以達到所需的功能已經表明,雖然完全有可能
掃描電鏡在光子晶體研究方面的應用
光子晶體是一種由不同折射率的介質周期性排列而形成的人工微結構。介電系數在空間上的周期性變化伴隨著空間折射率的周期性變化,當介電系數的變化足夠大且其變化周期與光波長同步時,光波會產生帶狀結構,即光子能帶結構(photonic band structures)。?頻率落在光子能帶中的電磁波或光是禁止傳播
濟南將建成國內最大光子晶體材料研發中心
近日,濟南綜保區重點項目---濟南晶正電子科技鈮酸鋰薄膜材料產業化基地項目主體封頂。該項目總建筑面積2.04萬平方米,總投資1.5億元,將建成國內最大光子晶體材料研發中心及國家級創新平臺。 晶正電子是我國鈮酸鋰單晶薄膜產品領軍企業。該項目包括7個單體,將建設產業基地及研發中心,主要從事鈮酸
金屬—有機光子晶體電浸潤過程誘導形貌轉變
金屬光子晶體巧妙地將光子晶體的光調控性能與金屬材料的本征性能結合,展現了很多獨特的應用而倍受關注。比如,介孔金的光子晶體能夠同時放大光散射及表面增強拉曼散射,鎢光子晶體可以顯示高達1200 K的高操作溫度,用于選擇性熱發射器。金屬有機框架材料因具有大的比表面積、可調控的孔尺寸、貫通的三維空腔而在
3D打印新技術精細“雕刻”光子晶體
在此次研究中,研究團隊使用了連續數字光處理3D打印技術,利用紫外線光束在光敏樹脂溶液中雕刻形成3D結構。除了在打印方式上創新,研究團隊還對打印所需的墨水進行了大膽革新。研究結果表明,連續數字光處理3D打印技術在個性化珠寶配飾及裝飾、藝術創作等領域有著比較廣闊的應用前景。 實習記者 都芃 五彩
偶氮苯液晶光子晶體的液相光驅動
近日,中國科學院理化技術研究所江雷院士、王京霞研究員在Adv. Funct. Mater.刊發了最新研究成果——《Janus結構與溶劑/熱/光協同促進的液相超級光驅動器》。 智能材料驅動器由于其在軟機器人、人工肌肉、發動機和能源轉換器等領域的潛在應用,一直受到人們的廣泛關注。實際上,由于成本低
新研究構筑1024高像素密度光電探測器陣列
4英寸晶圓的圖案化Ti3C2Tx薄膜(金屬所供圖) 在電子和光電器件中,二維過渡金屬碳化物和氮化物MXene被公認為具有重要應用潛力。中國科學院金屬研究所(以下簡稱金屬所)沈陽材料科學國家研究中心的科研人員與國內多家單位科研團隊合作,提出一種具有微米級分辨率的晶圓級MXene薄膜圖案化方法,并構筑
高分子水凝膠成就可重復書寫紙
以納米微球和高分子水凝膠為原料,開發出一種以水為彩色墨水的可重復書寫紙,近日,這一由中國科學院深圳先進技術研究院醫工所微納中心吳天準研究小組開發的成果發表在了最新發布的英國皇家化學會期刊《材料化學雜志C》上。 這種書寫過程簡易方便,光子晶體紙的基底選擇廣泛,可以是堅硬的玻璃,也可以是柔軟的塑料
高非線性石英光子晶體光纖研制取得進展
中國科學院上海光學精密機械研究所研究員廖梅松帶領非線性光纖課題組劉垠垚、吳達坤等人,在高非線性光子晶體光纖的研制方面取得了新進展。 由于高非線性光子晶體光纖具有普通階躍型光纖所不具備的特殊色散和高非線性,是產生超連續譜激光的核心器件。超連續譜是一種具有超寬的光譜和高度方向性的高亮度寬帶光源,在
大模場光子晶體光纖研制成功
今天,記者從中科院上海光機所獲悉,該所陳丹平與胡麗麗率領的石英光纖材料課題組在大模場有源光子晶體光纖的研制方面取得了重要進展,成功制備獲得了纖芯直徑大于50微米、NA(數值孔徑)小于0.03的大芯徑光子晶體光纖,并在皮秒脈沖放大器中實現平均功率超過百瓦、單脈沖能量大于微焦耳量級的高光束質量輸出。
由單光子控制的全光晶體管問世
據物理學家組織網7月4日報道,美國麻省理工學院(MIT)電子研究實驗室(RLE)、哈佛大學以及奧地利維也納技術大學的科學家們在最新一期《科學》雜志撰文指出,他們研制出了一種由單個光子控制的全光開關,新的全光晶體管有望讓傳統計算機和量子計算機都受益。 新的全光開關的核心是一對高度反
陳義教授:一種新型分離介質——光子晶體
2014年4月21日下午,第十屆全國生物醫藥色譜及相關技術學術交流會大會報告在威海召開。來自中國科學院化學研究所的陳義教授作為大會嘉賓,給我們帶來了題為《一種新型分離介質——光子晶體》的報告。中國科學院化學研究所 陳義教授 陳義教授分別就為何光子晶體,何為光子晶體,何人何時使用光子晶
新研究構筑1024高像素密度光電探測器陣列
4英寸晶圓的圖案化Ti3C2Tx薄膜(金屬所供圖)在電子和光電器件中,二維過渡金屬碳化物和氮化物MXene被公認為具有重要應用潛力。中國科學院金屬研究所(以下簡稱金屬所)沈陽材料科學國家研究中心的科研人員與國內多家單位科研團隊合作,提出一種具有微米級分辨率的晶圓級MXene薄膜圖案化方法,并構筑了1