Preparação de Cristal Fotônico

Cristais fotônicos (Photonic Crystal) foram fundados em 1987 por S. John e E. YablonovitchPropostos de forma independente, são uma microestrutura artificial formada pelo arranjo periódico de meios com diferentes índices de refração. Cristais fotônicos são materiais de bandgap fotônico e, da perspectiva da estrutura do material, cristais fotônicos são uma classe de cristais projetados e fabricados artificialmente com estruturas dielétricas periódicas na escala óptica. Semelhante à modulação da função de onda do elétron por uma rede semicondutora, materiais de bandgap fotônicos são capazes de modular ondas eletromagnéticas — com comprimentos de onda correspondentesQuando ondas eletromagnéticas se propagam em materiais de bandgap fotônicos, elas são moduladas devido à presença de espalhamento de Bragg, e a energia da onda eletromagnética forma cristais fotônicos estruturados em banda. Há uma banda entre as bandas, ou seja, a banda do fóton. Fótons com energia na banda do fóton não podem entrar no cristal. Cristais fotônicos e semicondutores têm muitas similaridades em modelos básicos e ideias de pesquisa e, em princípio, as pessoas podem projetar e fabricar cristais fotônicos e seus dispositivos para controlar o movimento de fótons. O advento dos cristais fotônicos, também conhecidos como materiais de bandgap de fótons, tornou possível o sonho de manipular e controlar fótons.

1. Enorme matriz de microesferas de poliestireno de camada única

Este produto automonta microesferas de poliestireno em uma estrutura de matriz de grande área, e a estrutura pode ser usada como um modelo para preparar uma estrutura de matriz de metal antiproteína.

Fig.1 Modelo de microesferas de poliestireno com grande área

A microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostrou que as enormes microesferas de poliestireno exibiram uma forma de distribuição hexagonal e, após serem bombardeadas com gás de plasma de oxigênio, o tempo do bombardeio pôde ser ajustado para formar uma estrutura de matriz de microesferas de poliestireno com espaçamento ajustável, conforme mostrado na Figura 2. Usando essa estrutura como modelo, estruturas de nanomatriz metálica com diferentes espaçamentos e diferentes formas podem ser preparadas, as quais têm uma ampla gama de aplicações em detecção biológica e dispositivos optoeletrônicos.

Fig.2 Estrutura de uma única camada de uma enorme matriz de microesferas de poliestireno com espaçamento ajustável

2. Enorme nanoestrutura metálica binária

Este produto é baseado na estrutura de matriz de microesferas de poliestireno, filme metálico de pulverização iônica, usando o método de recozimento de alta temperatura para remover as microesferas de poliestireno, na superfície do substrato pode formar uma nanoestrutura metálica binária, este produto usa o ouro como exemplo para formar uma estrutura de nanomatriz de ouro binária.

Fig.3 Estrutura de nanoarray de ouro binário

Após pulverizar diferentes filmes metálicos na superfície do molde de poliestireno, a estrutura binária de nanoarranjo metálico de nanopartículas de ouro compostas de dióxido de titânio também foi preparada por recozimento de alta temperatura.

Fig.4 Estrutura de nanoarray de metal binário composta de dióxido de titânio e nanopartículas de ouro

 

3. Estrutura de matriz de microesferas de poliestireno “Deus de duas faces”

A matriz de microesferas de poliestireno única preparada pelo método de automontagem de interface de solução mista formará uma estrutura de matriz de microesferas de poliestireno de “dupla face” devido à mudança óbvia do modo de distribuição da estrutura binária formada por diferentes concentrações.

Figura 5: Estrutura binária de matriz de microesferas de poliestireno enorme