[發(fā)明專利]在超疏水生物體或超疏水仿生物體的表面制備無裂紋光子晶體的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110355462.1
• 申請日: 2011-11-10
• 公開（公告）號: CN103103601A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳碩然;王京霞;宋延林
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院化學(xué)研究所
• 主分類號: C30B5/00
• 分類號: C30B5/00;C30B29/58;C30B29/16
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 李柏

1.一種在超疏水生物體或超疏水仿生物體的表面制備無裂紋光子晶體的方法，其特征是：將單分散微球分散在水中形成乳液，在溫度為5～95℃、濕度為5～95％的條件下，將乳液置于超疏水生物體或超疏水仿生物體的表面，依靠乳液中單分散微球自身的重力作用進(jìn)行沉積，在超疏水生物體或超疏水仿生物體的表面上制備得到由上述單分散微球自組裝形成的自支撐無裂紋蛋白石結(jié)構(gòu)的光子晶體；

所述的單分散微球是單分散乳膠粒或單分散二氧化硅微球；

所述的超疏水生物體或超疏水仿生物體的表面與水的接觸角≥120°。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是：將制備得到的自支撐無裂紋蛋白石結(jié)構(gòu)的光子晶體作為犧牲模板，在構(gòu)成所述犧牲模板的單分散微球之間的空隙中填充功能性物質(zhì)之后，再除去所述的犧牲模板，制備得到自支撐無裂紋反蛋白石結(jié)構(gòu)的光子晶體；

所述的功能性物質(zhì)是無機(jī)氧化物的溶膠、制備固體單質(zhì)的前驅(qū)體、聚合物單體或聚合物中的一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是：所述的無機(jī)氧化物的溶膠選自SiO₂溶膠、TiO₂溶膠和ZnO溶膠中的一種；

所述的制備固體單質(zhì)的前驅(qū)體選自制備Si的前驅(qū)體乙硅烷、制備C的前驅(qū)體蔗糖和制備Ge的前驅(qū)體乙鍺烷中的一種；

所述的聚合物單體是吡咯；

所述的聚合物是環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是：所述的除去所述的犧牲模板所采用的方法選自煅燒、有機(jī)溶劑溶解及氫氟酸溶解方法中的一種或幾種；

所述的煅燒溫度是160℃～600℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是：所述的超疏水生物體選自荷葉、稻葉、蝴蝶翅膀、孔雀羽毛中的一種；

所述的超疏水仿生物體是將所述的超疏水生物體作為模板，通過復(fù)型的方法制備得到表面具有荷葉、稻葉、蝴蝶翅膀、孔雀羽毛的結(jié)構(gòu)中的一種的聚合物體。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是：所述的聚合物選自聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯和聚偏氟乙烯中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是：所述的單分散微球在乳液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01～30wt％，其它為水。

8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或7所述的方法，其特征是：所述的單分散微球的粒徑為80～1100nm；所述的單分散乳膠粒選自單分散聚苯乙烯乳膠粒、單分散聚甲基丙烯酸甲酯乳膠粒、單分散聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)聚合物乳膠粒中的一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是：所述的自支撐無裂紋蛋白石結(jié)構(gòu)的光子晶體的光子帶隙在200～2600nm之間。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的方法，其特征是：所述的自支撐無裂紋蛋白石結(jié)構(gòu)的光子晶體選自聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)和二氧化硅中的一種。

11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是：所述的自支撐無裂紋反蛋白石結(jié)構(gòu)的光子晶體的光子帶隙在150～2500nm之間。

12.根據(jù)權(quán)利要求2或11所述的方法，其特征是：所述的支撐無裂紋反蛋白石結(jié)構(gòu)的光子晶體是無機(jī)氧化物，選自SiO₂、TiO₂和ZnO中的一種；或者

所述的自支撐無裂紋反蛋白石結(jié)構(gòu)的光子晶體是固體單質(zhì)，選自Si、C和Ge中的一種；或者

所述的自支撐無裂紋反蛋白石結(jié)構(gòu)的光子晶體是聚合物，選自聚吡咯、環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂中的一種。