Mechanochromic and Thermochromic Sensors Based on Graphene Infused Polymer Opals

DOI: 10.1002/adfm.202002473

单位：University of Surrey Guildford

通讯作者：Alan B. Dalton

在制造含碳纳米管的有序聚合物胶体组件工作的指导下，开发了一种蒸发驱动的自组装方法来制造高度有序的导电聚合物复合材料和含原始石墨烯的光子晶体。使用聚合物胶体模板，石墨烯的分离分布以与可见光波长相当的周期实现，所得复合材料具有低的电渗透阈值，通过仔细控制干燥条件，这些复合材料形成胶体晶体。胶体晶格中极少量的原始石墨烯导致胶体晶体的形成，胶体晶体具有强烈的角度依赖性结构颜色和可以在可见光谱上可逆移动的阻带。乳白色胶体晶体可以制成任何尺寸和厚度，可以在各种基底上结晶或制成独立式。重要的是，得到的光子晶体(PCs)没有裂纹，并且在制造阶段可以通过分别改变晶格参数和聚合物玻璃化转变温度来调节阻带和机械变形性。因此它们敏感的机械变色和热致变色响应使它们成为广泛视觉传感应用的有吸引力的候选者。特别是，它表明晶体是视觉应变传感器或集成时间-温度指示器的优秀候选物，其作用于大的温度窗口。鉴于这些晶体的多功能性，这种方法代表了一种简单、廉价和可扩展的方法来生产多功能石墨烯注入的合成蛋白石，并为基于光子学的新型可溶液处理纳米材料开辟了令人兴奋的应用。

Anisotropic structural color particles from colloidal phase separation

DOI：10.1126/sciadv.aay1438

单位：南京大学

通讯作者：赵远锦

石墨烯材料很少被整合到结构颜色系统中，它们在胶体液滴自组装中的作用仍未被发现。因此，通过将氧化石墨烯和胶体纳米粒子共组装在液滴中来探索这一研究，并观察到由于电荷和密度的协同效应，它们的组分发生了有趣的相分离现象。基于这一现象，通过蒸发液滴中的水分，从而可以获得具有半球形胶体晶体簇和扁圆GO组分的未知各向异性结构彩色粒子(SCPs)。各向异性SCPs及其反蛋白石水凝胶衍生物由于其特殊的结构、形态和成分，被赋予了明亮的结构颜色和可控的固定、定位、定向甚至响应能力。还证明了具有这些特征的各向异性水凝胶单细胞蛋白是动态细胞监测和传感的理想候选物。这些性质表明各向异性SCPs及其衍生物在生物医学领域具有巨大的潜在价值