化学学报 ›› 2021, Vol. 79 ›› Issue (4): 414-429.DOI: 10.6023/A20120556 上一篇 下一篇
综述
投稿日期:
2020-12-07
发布日期:
2021-02-05
通讯作者:
王京霞
作者简介:
裴广晨, 女, 汉族, 中国科学院理化技术研究所硕士, 主要从事光子晶体的制备, 静电纺丝光子晶体纤维的制备及应用性能研究. |
王京霞, 女, 中国科学院理化技术研究所研究员, 博士生导师, 中国科学院大学未来技术学院岗位教授. 多年来聚焦在浸润性对光子晶体制备及应用性能研究. 2004年1月毕业于清华大学高分子研究所, 师从刘德山教授. 2004年2月~2006年8月在中国科学院化学所有机固体实验室江雷研究员课题组做博士后研究, 研究方向为聚合物光子晶体浸润性研究. 2006年8月~2014年4月留在中国科学院化学所新材料实验室宋延林研究员课题组任副研究员, 研究方向为聚合物光子晶体的大面积制备及应用. 2014年至今, 调到中国科学院理化所仿生材料与界面科学重点实验室任研究员, 研究方向为特殊浸润性在光子晶体制备及应用中的作用. 目前在包括Chem. Soc. Rev.,Acc. Chem. Res.,J. Am. Chem. Soc.,Adv. Funct. Mater.等国际期刊发表研究论文100余篇, 相关研究成果申请并授权专利50余项. 参与宋延林研究员主持的项目“纳米材料绿色打印印刷基础研究”, 获得2016年北京市科学技术一等奖(第四排名)(No.2016 基-1-001-04). |
基金资助:
Guangchen Peia,c, Jingxia Wanga,b,c,*(), Lei Jianga,c
Received:
2020-12-07
Published:
2021-02-05
Contact:
Jingxia Wang
About author:
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光子晶体纤维是由光子晶体结构组成的纤维, 具有高饱和度的结构色彩; 其结合响应性材料或柔性基质可制备各种传感响应性光子晶体纤维, 在可穿戴智能传感设备方面具有应用潜力. 自然界中存在许多光子晶体纤维结构, 比如雪绒花花瓣的绒毛, 撒哈拉沙漠银蚂蚁的毛发, 黑嘴喜鹊羽毛等, 光子晶体纤维的研究对于取代传统纺织业的化学染料具有重要意义. 本综述总结了光子晶体纤维的概念、仿生制备方法、性能及相关应用, 并对光子晶体纤维在纺织业和智能传感领域的应用前景进行展望, 该综述对于发展光子晶体纤维的制备方法及潜在应用具有重要意义.
裴广晨, 王京霞, 江雷. 仿生光子晶体纤维的研究进展[J]. 化学学报, 2021, 79(4): 414-429.
Guangchen Pei, Jingxia Wang, Lei Jiang. Research Progress of Bioinspired Photonic Crystal Fibers[J]. Acta Chimica Sinica, 2021, 79(4): 414-429.
[1] |
Kertész, K.; Bálint, Z.; Vértesy, Z.; Márk, G.I.; Lousse, V.; Vigneron, J.P.; Biró, L.P. Curr. Appl. Phys. 2006, 6,252.
|
[2] |
Shi, N.N.; Tsai, C.C.; Camino, F.; Bernard, G.D.; Yu, N.F.; Wehner, R. Science 2015, 349,298.
|
[3] |
Kolle, M.; Lethbridge, A.; Kreysing, M.; Baumberg, J.J.; Aizenberg, J.; Vukusic, P. Adv. Mater. 2013, 25,2239.
|
[4] |
Gao, B.B.; He, Z.Z.; He, B.F.; Gu, Z.Z. Sens. Actuator B Chem. 2019, 288,734.
|
[5] |
Yoshioka, S.; Kinoshita, S. Forma 2002, 17,169.
|
[6] |
Zi, J.; Yu, X.D.; Li, Y.Z.; Hu, X.H.; Xu, C.; Wang, X.J.; Liu, X.H.; Fu, R.T. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003, 100,12576.
|
[7] |
Burg, S.L.; Parnell, A.J. J. Phys. Condes. Matter 2018, 30,413001.
|
[8] |
Khudiyev, T.; Dogan, T.; Bayindir, M. Sci. Rep. 2014, 4,4718.
|
[9] |
Han, C.; Kim, H.; Jung, H.; Lee, S.I.; Jablonski, P.G.; Jeon, H. Optica 2017, 4,464.
|
[10] |
Moon, J.H.; Kim, S.; Yi, G.R.; Lee, Y.H.; Yang, S.M. Langmuir 2004, 20,2033.
|
[11] |
Ni, H.B.; Wang, M.; Chen, W. Opt. Express 2011, 19,25900.
|
[12] |
Zhao, Z.; Wang, H.; Shang, L.R.; Yu, Y.R.; Fu, F.F.; Zhao, Y.J.; Gu, Z.Z. Adv. Mater. 2017, 29,1704569.
|
[13] |
Kim, S.H.; Hwang, H.; Yang, S.M. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51,3601.
|
[14] |
Liu, Z.; Zhang, Q.; Wang, H.; Li, Y. Chem. Commun. 2011, 47,12801.
|
[15] |
Moon, J.H.; Yi, G.R.; Yang, S.M. J. Colloid Interf. Sci. 2005, 287,173.
|
[16] |
Yuan, W.; Li, Q.; Zhou, N.; Zhang, S.; Ding, C.; Shi, L.; Zhang, K.Q. ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11,19388.
|
[17] |
Zhang, J.; He, S.S.; Liu, L.M.; Guan, G.Z.; Lu, X.; Sun, X.M.; Peng, H.S. J. Mater. Chem. C 2016, 4,2127.
|
[18] |
Zhou, N.; Zhang, A.; Shi, L.; Zhang, K.Q. ACS Macro Lett. 2013, 2,116.
|
[19] |
Meng, J.Y.; Li, X.; Gong, Y.; Wang, R.; Zheng, Y.P.; Zhang, D.Q. Acta Polym. Sin. 2018, (3),389. (in Chinese)
|
( 孟佳意, 李昕, 龚龑, 王锐, 郑一平, 张德权, 高分子学报, 2018, (3),389.)
|
|
[20] |
Lai, C.H.; Yang, Y.L.; Chen, L.Y.; Huang, Y.J.; Chen, J.Y.; Wu, P.W.; Cheng, Y.T.; Huang, Y.T. J. Electrochem. Soc. 2011, 158,37.
|
[21] |
Yuan, X.F.; Liu, Z.F.; Shang, S.L.; Wang, H.Z.; Zhang, Q.H.; Li, Y.G.; Jin, W.S. RSC Adv. 2016, 6,16319.
|
[22] |
Liu, Z.F.; Zhang, Q.H.; Wang, H.Z.; Li, Y.G. Nanoscale 2013, 5,6917.
|
[23] |
Sun, X.; Zhang, J.; Lu, X.; Fang, X.; Peng, H.S. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54,3630.
|
[24] |
Li, K.; Zhang, Q.; Wang, H.; Li, Y. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6,13043.
|
[25] |
Liu, Z.F.; Zhang, Q.H.; Wang, H.Z.; Li, Y.G. J. Colloid Interf. Sci. 2013, 406,18.
|
[26] |
Shang, S.L.; Liu, Z.F.; Zhang, Q.H.; Wang, H.Z.; Li, Y.G. J. Mater. Chem. A 2015, 3,11093.
|
[27] |
Shang, S.L.; Zhang, Q.H.; Wang, H.Z.; Li, Y.G. J. Colloid Interf. Sci. 2016, 483,11.
|
[28] |
Zhang, K.Q.; Yuan, W.; Zhou, N.; Wu, C.J., Electrospun Nanofibers for Energy and Environmental Applications, Eds.: Ding, B.; Yu, J., Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2014, p. 403.
|
[29] |
Wu, C.; Yuan, W.; Al-Deyab, S.S.; Zhang, K.Q. Appl. Surf. Sci. 2014, 313,389.
|
[30] |
Lim, J.M.; Moon, J.H.; Yi, G.R.; Heo, C.J.; Yang, S.M. Langmuir 2006, 22,3445.
|
[31] |
Lim, J.M.; Yi, G.R.; Moon, J.H.; Heo, C.J.; Yang, S.M. Langmuir 2007, 23,7981.
|
[32] |
Yuan, W.; Zhang, K.Q. Langmuir 2012, 28,15418.
|
[33] |
Yuan, W.; Zhou, N.; Shi, L.; Zhang, K.Q. ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7,14064.
|
[34] |
Yuan, S.J.; Meng, W.H.; Du, A.H.; Cao, X.Y.; Zhao, Y.; Wang, J.X.; Jiang, L. Chinese J. Polym. Sci. 2019, 37,729.
|
[35] |
Kim, G.H.; An, T.; Lim, G. Nanoscale Res. Lett. 2018, 13,204.
|
[36] |
Li, G.X.; Shen, H.X.; Li, Q.; Tian, Y.; Wang, C.F.; Chen, S. Mater. Lett. 2019, 242,179.
|
[37] |
Zhang, Y.; Tian, Y.; Xu, L.L.; Wang, C.F.; Chen, S. Chem. Commun. 2015, 51,17525.
|
[38] |
Finlayson, C.E.; Goddard, C.; Papachristodoulou, E.; Snoswell, D.R. E.; Kontogeorgos, A.; Spahn, P.; Hellmann, G.P.; Hess, O.; Baumberg, J.J. Opt. Express 2011, 19,3144.
|
[39] |
Tan, A.T. L.; Beroz, J.; Kolle, M.; Hart, A.J. Adv. Mater. 2018, 30,e1803620.
|
[40] |
Kohri, M.; Yanagimoto, K.; Kawamura, A.; Hamada, K.; Imai, Y.; Watanabe, T.; Ono, T.; Taniguchi, T.; Kishikawa, K. ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10,7640.
|
[41] |
Meng, X.; Pan, H.; Lu, T.; Chen, Z.X.; Chen, Y.R.; Zhang, D.; Zhu, S.M. Nanotechnology 2018, 29,325604.
|
[42] |
Zeng, Q.; Ding, C.; Li, Q.S.; Yuan, W.; Peng, Y.; Hu, J.C.; Zhang, K.Q. RSC Adv. 2017, 7,8443.
|
[43] |
Li, Q.S.; Zhang, Y.F; Shi, L.; Qiu, H.H.; Zhang, S.M.; Qi, N.; Hu, J.C.; Yuan, W.; Zhang, X.H.; Zhang, K.Q. ACS Nano 2018, 12,3095.
|
[44] |
Liu, G.J.; Zhou, L.; Zhang, G.Q.; Li, Y.C.; Chai, L.Q.; Fan, Q.G.; Shao, J.Z. Mater. Design 2017, 114,10.
|
[45] |
Wang, X.H.; Li, Y.C.; Zhou, L.; Chai, L.Q.; Fan, Q.G.; Shao, J.Z. Dyes. Pigments 2019, 169,36.
|
[46] |
Shi, X.; He, J.; Wu, L.; Chen, S.; Lu, X. J. Coat. Technol. Res. 2020, 17,1033.
|
[47] |
Liu, G.; Han, P.; Chai, L.; Li, Z.; Zhou, L. Colloid Surf. A-Physicochem. Eng. Asp. 2020, 600,124991.
|
[48] |
Liu, G.; Han, P.; Wu, Y.; Li, H.; Zhou, L. Opt. Mater. 2019, 98,109503.
|
[49] |
Liu, G.; Guo, Y.; Zhou, L.; Wu, Y.; Chen, M.; He, Z. J. Mater. Sci. 2019, 54,10929.
|
[50] |
Shi, X.; He, J.; Xie, X.; Dou, R.; Lu, X. Dyes. Pigments 2019, 165,137.
|
[51] |
Zhao, Y.; Xie, Z.; Gu, H.; Zhu, C.; Gu, Z. Chem. Soc. Rev. 2012, 41,3297.
|
[52] |
Shang, L.; Zhang, W.; Xu, K.; Zhao, Y. Mater. Horizons 2019, 6,945.
|
[53] |
Gao, W.; Rigout, M.; Owens, H. J. Nanopart. Res. 2017, 19,303.
|
[54] |
Wang, H.; Zhang, K.Q. Sensors 2013, 13,4192.
|
[55] |
Wang, Z.; Guo, Z. J. Bionic Eng. 2018, 15,1.
|
[56] |
Zhao, C.; Ma, Y.; Wang, Y.; Zhou, X.; Li, H.; Li, M.; Song, Y. Acta Chim. Sinica 2018, 76,9. (in Chinese)
|
( 赵聪, 马颖, 汪洋, 周雪, 李会增, 李明珠, 宋延林, 化学学报, 2018, 76,9.)
|
|
[57] |
Liu, X.; Qin, L.; Zhan, Y.; Chen, M.; Yu, Y. Acta Chim. Sinica 2020, 78,478. (in Chinese)
|
( 刘晓珺, 秦朗, 詹媛媛, 陈萌, 俞燕蕾, 化学学报, 2020, 78,478.)
|
|
[58] |
Wu, P.; Wang, J.; Jiang, L. Mater. Horizons 2020, 7,338.
|
[59] |
Wan, L.; Zhang, M.; Wang, J.; Jiang, L. Acta Chim. Sinica 2016, 74,639. (in Chinese)
|
( 万伦, 张漫波, 王京霞, 江雷, 化学学报, 2016, 74,639.)
|
|
[60] |
Cui, L.; Fan, S.; Yu, C.; Kuang, M.; Wang, J. Acta Chim. Sinica 2017, 75,967. (in Chinese)
|
( 崔丽影, 范莎莎, 于存龙, 邝旻旻, 王京霞, 化学学报, 2017, 75,967.)
|
|
[61] |
Wu, P.; Liu, J.; Xie, Z.; Guo, J.; Wang, J. Chinese J. Polym. Sci. 2018, 36,555.
|
[62] |
Liu, J.; Shang, Y.; Zhang, D.; Xie, Z.; Hu, R.; Wang, J. Chinese J. Polym. Sci. 2017, 35,1043.
|
[1] | 田野, 司端惠, 高水英, 曹荣. 苯二甲酸衍生物修饰聚合物的超长有机室温磷光★[J]. 化学学报, 2023, 81(9): 1129-1134. |
[2] | 胡立伟, 刘宪虎, 刘春太, 宋延林, 李明珠. 光子晶体结构色材料的自组装制备与应用★[J]. 化学学报, 2023, 81(7): 809-819. |
[3] | 马天骄, 李瑾, 马晓东, 姜学松. 温度调控的动态湿度响应褶皱图案★[J]. 化学学报, 2023, 81(7): 749-756. |
[4] | 李兰英, 陶晴, 闻艳丽, 王乐乐, 郭瑞妍, 刘刚, 左小磊. 多聚腺嘌呤DNA探针及其生物传感应用★[J]. 化学学报, 2023, 81(6): 681-690. |
[5] | 朱子煜, 梁阿新, 浩天瑞霖, 唐珊珊, 刘淼, 解炳腾, 罗爱芹. 生物传感器在新冠病毒检测中的应用[J]. 化学学报, 2023, 81(3): 253-263. |
[6] | 王娟, 肖华敏, 谢丁, 郭元茹, 潘清江. 铜掺杂与氮化碳复合氧化锌材料结构和二氧化氮气体传感性质的密度泛函理论计算[J]. 化学学报, 2023, 81(11): 1493-1499. |
[7] | 梁华润, 马浩轩, 段新荣, 于洁, 王灏珉, 李硕, 朱梦嘉, 陈爱兵, 郑晖, 张莹莹. 柔性电化学传感器及其在无创医学检测中的应用★[J]. 化学学报, 2023, 81(10): 1402-1419. |
[8] | 温哥华, 温都日娜, 陈秀梅, 麻秀芳, 翁果果, 韦依凡, 鲍松松, 谢小吉, 胡淑贤, 郑丽敏. 层状铀酰膦酸配位聚合物作为双响应光致发光温度计★[J]. 化学学报, 2023, 81(10): 1311-1317. |
[9] | 王晓晨, 季泽尧, 刘健, 王炳福, 金辉, 张立新. 硫酯参与的有机催化不对称反应研究进展[J]. 化学学报, 2023, 81(1): 64-83. |
[10] | 闫续, 屈贺幂, 常烨, 段学欣. 金属有机框架在气体预富集、预分离及检测中的应用[J]. 化学学报, 2022, 80(8): 1183-1202. |
[11] | 牛犇, 翟振宇, 郝肖柯, 任婷莉, 李从举. 基于ZIF-8/PAN复合薄膜的柔性丙酮气体传感器[J]. 化学学报, 2022, 80(7): 946-955. |
[12] | 刘超, 田飞, 邓瑾琦, 孙佳姝. 基于微流控热泳的生物传感技术※[J]. 化学学报, 2022, 80(5): 679-689. |
[13] | 梁广玲, 叶晓亮, 王观娥, 徐刚. 原位烷基化调控无机-有机杂化类钙钛矿材料的结构及其性能※[J]. 化学学报, 2022, 80(4): 460-466. |
[14] | 王雨柔, 王国琪, 李想, 尹君, 朱剑. 溶液法制备柔性压阻式传感器的研究进展[J]. 化学学报, 2022, 80(2): 214-228. |
[15] | 浩天瑞霖, 朱子煜, 蔡艳慧, 王微, 王祯, 梁阿新, 罗爱芹. 基于共价有机框架的电化学生物传感器在生物样品检测中的应用[J]. 化学学报, 2022, 80(11): 1524-1535. |
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