本文關(guān)鍵詞：磁鐵礦、菱鐵礦和四方纖鐵礦的合成及其生物礦化意義，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《上海交通大學(xué)》 2014年

蝴蝶多鱗片轉(zhuǎn)移及在功能材料制備中的應(yīng)用研究

田新春  

【摘要】：生物材料構(gòu)成了我們這個(gè)世界多樣的生物種群。它們?cè)趽?dān)任生物成分的同時(shí)，還肩負(fù)了很多重要的生物功能。利用先進(jìn)的材料表征技術(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)生物材料所具有的這些性能不僅是其化學(xué)成分的作用，還有其微觀結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)。這些結(jié)構(gòu)往往具有多成分、多尺度、多維度和復(fù)雜、精細(xì)的特點(diǎn)，而在過(guò)去的幾十年間成為了一個(gè)熱門的研究課題，并不斷有新的成果出現(xiàn)。 近年來(lái)，蝴蝶翅膀鱗片所具有的分級(jí)精細(xì)結(jié)構(gòu)也成為生物材料的一個(gè)研究熱點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)異光學(xué)性能，為探索新的光功能材料、制備以光子為載體的信息器件提供了新思路。圍繞蝴蝶鱗片制備光學(xué)器件、光伏材料和傳感器等功能材料或器件的工作已被報(bào)道了很多。然而在大面積應(yīng)用蝴蝶鱗片上仍有一些問(wèn)題亟需解決，其中之一就是如何有效地轉(zhuǎn)移并固定大量鱗片到基板上來(lái)實(shí)現(xiàn)器件化并后續(xù)加工中保持結(jié)構(gòu)的完整。本論文利用化學(xué)鍵強(qiáng)度大于范德瓦爾斯力和氫鍵這一事實(shí)以及鱗片上下結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱性，借助乳膠膜的粘性，實(shí)現(xiàn)了大量鱗片的轉(zhuǎn)移。并以制得的鱗片陣列為模板，制備了具有分級(jí)納米結(jié)構(gòu)的ZrO2和具有宏觀尺度的分級(jí)結(jié)構(gòu)Au膜。主要研究?jī)?nèi)容如下： 1.以Sasakia charonda蝴蝶為例，利用鱗片本身上下結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱性，以玻璃為媒介，將兩種不同的鱗片轉(zhuǎn)移到硅片表面，并通過(guò)溶膠凝膠法和燒結(jié)處理，獲得了大量分級(jí)納米ZrO2材料，對(duì)轉(zhuǎn)移原理和復(fù)制結(jié)構(gòu)的微觀形貌進(jìn)行了表征和分析； 2.以Morpho menelaus蝴蝶為例，利用翅膀上兩種鱗片成分的不同，以乳膠膜為媒介，將重疊的兩種鱗片分開，再通過(guò)構(gòu)筑化學(xué)鍵將鱗片轉(zhuǎn)移并固定到石英片表面。通過(guò)無(wú)電沉積方法，獲得了具有三維精細(xì)結(jié)構(gòu)的宏觀連續(xù)Au膜，，對(duì)轉(zhuǎn)移原理和Au膜微觀結(jié)構(gòu)及表面拉曼增強(qiáng)性能進(jìn)行了表征和分析； 3.以制得的Morpho蝴蝶鱗片陣列為例，通過(guò)拉伸乳膠膜的方式直接調(diào)節(jié)鱗片的結(jié)構(gòu)色，分析了其在調(diào)節(jié)鱗片結(jié)構(gòu)色方面的應(yīng)用，并討論了該鱗片陣列作為光子陣列在多氣體檢測(cè)和熱成像等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R318.08;TB34
【目錄】：

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本文編號(hào)：223017