Advanced Science：由硅藻生长的高度可再生的生物基平板光子晶体

先知报道

2020-03-23

平板光子晶体（PhCs）是许多现代光学技术中使用的光子结构。这些组件的制造成本高昂，通常涉及不环保的方法，需要现代的纳米制造技术和洁净室设施。有鉴于此，伊比利亚国际纳米科技实验室Martin Lopez‐Garcia、Johannes W. Goessling等研究人员，描述了硅藻微藻是如何在束带（其二氧化硅外骨骼的一部分）中发展出精细且可重复生产的平板PHC的。

本文要点

1）在水中的自然条件下，中心硅藻(Coscinodiscus granii)的束带显示了近红外（NIR）模式的明确定义的光学拟间隙。当光以较大的角度入射时，该伪间隙显示了向可见光谱范围的色散，最终促进了绿色光谱范围内模式的面内传播。可以利用折射率对比来调制光学特征。

2）单位细胞周期是控制假间隙的关键因素，在长期培养的自交系个体中以及在本研究中测试的至少四种不同的粒状梭菌细胞培养菌株之间高度保留。其他硅藻呈现出具有不同周期的相似的晶胞形态。

3）因此，硅藻提供了多种可重复的PhC结构，并具有明确定义的特性，可能涵盖了整个UV-vis-NIR光谱范围。

因此，硅藻提供了一种经济高效且环保的光子材料替代品。

参考文献：

Johannes W. Goessling, et al. Highly Reproducible, Bio‐Based Slab Photonic Crystals Grown by Diatoms. Advanced Science, 2020.

DOI：10.1002/advs.201903726

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201903726