光子晶體的周期性排列結(jié)構(gòu)對光的布拉格衍射作用使其具有獨特的光學(xué)性能，因而在傳感、催化、檢測等光學(xué)器件方面具有重要應(yīng)用。光子晶體的超浸潤性賦予材料更多優(yōu)異性能，可以有效拓展光子晶體的應(yīng)用，引起了科研工作者的極大關(guān)注及研究熱情。
近年來，中科院理化所仿生智能界面重點實驗室王京霞研究員團隊在光子晶體的超浸潤性研究方面取得系統(tǒng)重要進展。研究人員考察了基底浸潤性對光子晶體組裝單元乳膠粒的形貌影響（Adv. Mater. Inter. 2015, 1400365, J. Mater. Chem. C 2015,3,2445），通過調(diào)控界面浸潤性，實現(xiàn)了具有特殊光功能的花形（Chem. Commun. 2015,51,1367）及面包形(Chem. Commun.2016, 52,3619)的各向異性光子晶體。利用基底的特殊浸潤性調(diào)控，制備得到具有良好光波導(dǎo)行為的光子晶體微陣列（ACS Appl.Interf.2016,8,4985）。進一步利用所制備的聚離子液體反蛋白石結(jié)構(gòu)光子晶體的梯度浸潤性，實現(xiàn)了具有單一結(jié)構(gòu)的光子晶體驅(qū)動器的制備（Chem.Commun. 2016,52,5924）。
光子晶體的超浸潤性研究及其相關(guān)應(yīng)用
最近，王京霞研究員團隊在Chem. Soc. Rev. 發(fā)表了綜述性文章，系統(tǒng)綜述了近年來光子晶體超浸潤性的研究進展，包括光子晶體超浸潤性的研究意義，通過幾何結(jié)構(gòu)構(gòu)筑及表面化學(xué)組成改性來實現(xiàn)光子晶體超浸潤性調(diào)控的研究思路和研究實例，所制備超浸潤性光子晶體的特殊性能及相關(guān)應(yīng)用，并對光子晶體超浸潤性研究在未來存在的挑戰(zhàn)和研究方向進行了展望。文章第一部分首先簡單介紹了光子晶體概念、應(yīng)用及光子晶體的特殊浸潤性所賦予光子晶體的特殊性能。并以自然界光子晶體的特殊浸潤性為例，詳細介紹了超親水、超疏水、高粘附及低粘附光子晶體給予材料的獨特性能及對其生存的意義及貢獻。第二部分主要討論從化學(xué)及物理兩個思路構(gòu)筑具有超浸潤性的光子晶體。文章基于Wenzel 及改性的Cassie 方程對基底表面浸潤性的調(diào)控理念，提出了構(gòu)筑具有超浸潤性光子晶體的普適性方法：分別通過表面幾何結(jié)構(gòu)調(diào)控及表面化學(xué)組成改性來創(chuàng)造具有超浸潤性的光子晶體。在第二部分第一小節(jié)，作者詳細討論了通過光子晶體基本組裝單元乳膠粒組裝及反蛋白石結(jié)構(gòu)的表面形貌，通過由復(fù)合粒子形成的蛋白石及反蛋白石結(jié)構(gòu)光子晶體表面的形貌；通過運用具有強烈憎液特性的re-entrant結(jié)構(gòu)來調(diào)控光子晶體的靜態(tài)浸潤性；同時，作者又總結(jié)了通過運用各向異性的乳膠粒形成的蛋白石及反蛋白石結(jié)構(gòu)制備具有特殊動態(tài)浸潤性及各向異性浸潤性的光子晶體研究工作。在文章的第二部分第二小節(jié)，作者討論了通過改變光子晶體表面的化學(xué)組成實現(xiàn)光子晶體超浸潤性的調(diào)控。這里，作者分別總結(jié)了利用具有兩親性組裝單元所制備光子晶體的浸潤性調(diào)控，利用具有光、電、熱等響應(yīng)性材料制備具有調(diào)控性光子晶體，及填充特殊液體到光子晶體內(nèi)部制備具有超強防污力的光子晶體。在第三部分作者討論了具有超浸潤性光子晶體的特殊應(yīng)用。文章涉及超親液的光子晶體用于快速的傳感檢測；利用光子晶體的梯度浸潤性變化實現(xiàn)驅(qū)動材料制備；利用具有超強防污性能的光子晶體材料用于復(fù)雜環(huán)境光學(xué)器件制備；利用具有超疏-超親復(fù)合性能的光子晶體用于高靈敏檢測；及利用光子晶體特殊浸潤性實現(xiàn)油水分離等。作者最后提到超浸潤性光子晶體研究中一些挑戰(zhàn)，尤其提到制備對任意液體都具有自清潔性的光子晶體存在挑戰(zhàn)；超快響應(yīng)的光子晶體器件制備對光子晶體的特殊浸潤性有新要求。新型光子晶體材料制備及應(yīng)用需要材料，化學(xué)，物理，工程等多學(xué)科科學(xué)家協(xié)同努力。（Chem. Soc. Rev. 2016,doi.10.1039/c6cs00562d）。
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