[發明專利]一種提高光子晶體結構色飽和度的方法

有效

• 申請號: 201410272510.4
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN104073869A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 王莉麗;王秀峰;于成龍
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C30B5/00
• 分類號: C30B5/00;C30B29/58
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

技術領域

本發明屬于光子晶體制備技術領域，特別涉及一種提高光子晶體結構色飽和度的方法。

背景技術

結構色的產生是由于光子晶體中光子帶隙即禁帶的存在，當帶隙的范圍落在可見光范圍內，特定頻率的可見光將不能透過該晶體，這些不能傳播的光被光子晶體反射，在具有周期性結構的光子晶體的表面形成相干衍射。這些很窄波段的光被眼睛所感知，就產生絢麗的結構色。自然界中典型的生物結構色有甲蟲、孔雀和蝴蝶等，這些結構色因具有高亮度、高飽和度、永不退色和環境友好性而日益受到國內外學者的廣泛關注。

目前，人工合成的光子晶體通常呈色微弱，在特定的角度反射出彩虹色，只有有經驗的人在特定的角度下才可以察覺到彩虹色。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種提高光子晶體結構色飽和度的方法，可提高光子晶體的呈色性能，使其呈色明亮。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種提高光子晶體結構色飽和度的方法，包括如下步驟：

1)采用微乳液法制備直徑為410±10nm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膠體球；

2)取0.1-0.3g的PMMA膠體球，放入10ml的乙醇中，在電磁攪拌機上攪拌30-60min，向其中加入0.01-0.05g的粒度為30-50nm的碳納米粉，并充分攪拌混合均勻；

3)將玻璃基片放入配備好的該混合液中，放入35-60℃真空烘箱中48-72h，即得規則排列的碳摻雜PMMA膠體晶體膜。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1)本發明通過碳摻雜提高了PMMA膠體膜的呈色性能，隨著碳納米粉摻雜量的增加，明顯提高了色彩飽和度，逐漸由灰藍色轉變為亮藍色，色彩淡藍色成分增多，藍色色相較無摻雜碳的相比明顯增加。

2)本發明通過碳摻雜明顯提高了PMMA膠體膜色彩的透明度，以及色彩的亮度。

3)本發明通過碳摻雜使得PMMA膠體膜表面色彩明顯干凈、清爽。

4)本發明所得的PMMA膠體膜結構色無毒且不易褪色，它的生產過程不會造成水資源的大量消耗和環境污染，是一種環境友好材料。

附圖說明

圖1所得PMMA膠體晶體膜斷面SEM圖。

圖2無碳摻雜的PMMA膠體晶體膜和本發明不同碳摻雜量的PMMA膠體晶體膜的呈色性能對比。

圖2(a)是不摻雜碳的PMMA膠體晶體膜的呈色圖。

圖2(b)是實施例1所得PMMA膠體晶體膜的呈色圖。

圖2(c)是實施例2所得PMMA膠體晶體膜的呈色圖。

圖2(d)是實施例3所得PMMA膠體晶體膜的呈色圖。

圖2(e)是實施例4所得PMMA膠體晶體膜的呈色圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例詳細說明本發明的實施方式。

實施例1

一種提高光子晶體結構色飽和度的方法，包括如下步驟：

1)采用微乳液法制備直徑為410±10nm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膠體球；

2)取0.1g的PMMA膠體球，放入10ml的乙醇中，在電磁攪拌機上攪拌30min，向其中加入0.01g的粒度為30-50nm的碳納米粉，并充分攪拌混合均勻；

3)將玻璃基片放入配備好的該混合液中，放入35℃真空烘箱中48h，即得規則排列的碳摻雜PMMA膠體晶體膜，其斷面SEM圖如圖1所示。

實施例2

一種提高光子晶體結構色飽和度的方法，與實施例1不同之處在于，向PMMA膠體球與乙醇混合物中加入0.02g碳納米粉。

實施例3

一種提高光子晶體結構色飽和度的方法，與實施例1不同之處在于，向PMMA膠體球與乙醇混合物中加入0.04g碳納米粉。

實施例4

一種提高光子晶體結構色飽和度的方法，與實施例1不同之處在于，向PMMA膠體球與乙醇混合物中加入0.05g碳納米粉。

圖2是無碳摻雜的PMMA膠體晶體膜和本發明不同碳摻雜量的PMMA膠體晶體膜的呈色性能對比。具體地：

圖2(a)是不摻雜碳的PMMA膠體晶體膜的呈色圖。呈現灰藍色(R:120G:136B:152；C:57％M:40％Y:31％K:2％)，色彩明度低，色彩飽和度低。

圖2(b)是實施例1所得PMMA膠體晶體膜的呈色圖。呈現淡藍色(R:110G:136B:163；C:62％M:40％Y:24％K:1％)。提高色彩飽和度，轉變為淡藍色。