本文選題：蝶翅　切入點：分級　出處：《中國材料進展》2017年Z1期

【摘要】：蝴蝶經(jīng)過自然進化形成由脊(ridge)、肋(rib)、短肋(strut)等微結(jié)構(gòu)構(gòu)成的多層次、多維度的微納分級結(jié)構(gòu),作用于入射光線,使其呈現(xiàn)出獨特的光學特性。以蝶翅為模板,制備無機或有機三維材料,不僅可獲得結(jié)構(gòu)色、抗反射、熱響應、選擇性氣體響應、定向粘連、超疏水等多種功能特性,并且可通過采用結(jié)構(gòu)不同的蝶翅,改變復合物的厚度等因素進行調(diào)控;同時克服了人為仿生過程中設備復雜、構(gòu)型簡單、成本高的問題,為制備結(jié)構(gòu)功能一體化材料提供了新的思路。從金屬、金屬氧化物、聚合物三個方面重點闡述蝶翅所賦予材料的特殊光學效應。金屬蝶翅上的"肋(rib)"結(jié)構(gòu)具有顯著的表面局域增強效應,如Au蝶翅的靈敏度比商用表面增強拉曼光譜(SERS)基板Klarite的高10倍但成本僅為其1/10;蝶翅表面的微細鱗片具有"捕光"效應,如蜂窩狀結(jié)構(gòu)的黑色鱗片對可見光的平均吸收率達到96%以上,可應用在光陽極、光催化等方面;蝶翅賦予響應性光子晶體特殊的光學特性,其會隨著周圍環(huán)境,如p H、電場、溫度等發(fā)生變化,為制備更加簡單、靈敏度高的傳感器提供了途徑。
[Abstract]:Through natural evolution, butterflies form a multi-level, multi-dimensional, micro-nano hierarchical structure composed of such microstructures as ridgeweed, ribrib, and short rib strut.It acts on the incident light and makes it exhibit unique optical properties. The butterfly wings are used as templates. The preparation of inorganic or organic three-dimensional materials can not only obtain structural color, anti-reflection, thermal response, selective gas response, directional adhesion, superhydrophobic and other functional characteristics, but also adopt different structure of butterfly wings. At the same time, it overcomes the problems of complex equipment, simple configuration and high cost in the artificial bionic process, and provides a new way of thinking for the preparation of structure-functional integrative materials, such as metal, metal oxide, metal oxide, metal oxide, metal oxide, metal oxide, metal oxide, metal oxide, metal oxide, metal oxide and so on. In three aspects of polymer, the special optical effect of the material on the butterfly fin is emphasized. The "rib ribose" structure on the metal butterfly wing has a significant local enhancement effect on the surface. For example, the sensitivity of au butterfly fin is 10 times higher than that of commercial surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) substrate Klarite, but the cost is only 1 / 10. For example, the average absorption of visible light by black scales with honeycomb structure is over 96%, which can be used in photoanode, photocatalysis and so on. The change of temperature provides a way for the fabrication of more simple and sensitive sensors.
【作者單位】： 上海交通大學金屬基復合材料國家重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51271116)
【分類號】：TB34;TN15;TP212

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本文編號：1656315