蝶翅为模板制备三维分级微纳光学材料

• 作者: 刘庆雷 张旺 张荻 赵华梅 顾佳俊
• 来源期刊: 中国材料进展
• 学科: 工学
• 关键词: 蝶翅 分级 微纳 光学材料 仿生
• 年，卷（期）: 2017,（7）
• 所属期刊栏目: 青年园地
• 页码范围: 557-565
• 页数: 9页
• 分类号: TB383.1
• 字数: 8572字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7502/j.issn.1674-3962.2017.07.09

摘要

蝴蝶经过自然进化形成由脊(ridge)、肋(rib)、短肋(strut)等微结构构成的多层次、多维度的微纳分级结构,作用于入射光线,使其呈现出独特的光学特性.以蝶翅为模板,制备无机或有机三维材料,不仅可获得结构色、抗反射、热响应、选择性气体响应、定向粘连、超疏水等多种功能特性,并且可通过采用结构不同的蝶翅,改变复合物的厚度等因素进行调控;同时克服了人为仿生过程中设备复杂、构型简单、成本高的问题,为制备结构功能一体化材料提供了新的思路.从金属、金属氧化物、聚合物三个方面重点阐述蝶翅所赋予材料的特殊光学效应.金属蝶翅上的"肋(rib)"结构具有显著的表面局域增强效应,如Au蝶翅的灵敏度比商用表面增强拉曼光谱(SERS)基板Klarite的高10倍但成本仅为其1/10;蝶翅表面的微细鳞片具有"捕光"效应,如蜂窝状结构的黑色鳞片对可见光的平均吸收率达到96%以上,可应用在光阳极、光催化等方面;蝶翅赋予响应性光子晶体特殊的光学特性,其会随着周围环境,如pH、电场、温度等发生变化,为制备更加简单、灵敏度高的传感器提供了途径.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张荻	上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室	157	1845	23.0	35.0
2	张旺	上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室	17	37	3.0	5.0
3	顾佳俊	上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室	18	17	2.0	3.0
4	刘庆雷	上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室	8	13	2.0	3.0
5	赵华梅	上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室	1	3	1.0	1.0