《微流控法膠體顆粒自組裝構建可調控光子晶體的研究》是依託華南師範大學，由水玲玲擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：微流控法膠體顆粒自組裝構建可調控光子晶體的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：水玲玲
- 依託單位：華南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
光子晶體在光電及信息技術領域套用前景廣泛。本課題擬開展利用多相微流控方法控制微納米液珠生產和自組裝來構建結構可調控的光子晶體的研究。通過構築特殊結構的微納米通道，利用多相流體微流控技術，在微納米通道中構建單分散的粒徑大小可控的微納米液珠；通過控制微通道的幾何結構及通道中的流體特性來控制液珠的自組裝構建有序的光子晶體微結構；再固化周期性有序微結構得到光子晶體材料。主要研究內容包括：（1）研究利用微納米多相流體技術製備單分散的可用於光子晶體自組裝結構的液珠的方法；（2）研究控制液珠在微流控晶片中有序自組裝的條件及探討相關的機理；（3）研究自組裝光子晶體結構的固化條件；（4）研究外加力場對光子晶體結構的影響。通過這些研究，建立利用多相微流控技術控制膠體顆粒自組裝製備光子晶體的新方法，豐富光子晶體製備方法和理論，促進光子晶體更廣泛的套用。
結題摘要
本課題結合微流控技術對微納米尺度流體材料的操控制備基於微納米液滴的自組裝結構，結合可固化的聚合物材料通過相變製備性能穩定固體功能材料。研究利用多相微流控技術控制微納米液滴的產生和在自組裝過程來製備含有微納米結構的光子晶體材料。已經通過器件結構設計製備不同粒徑的微納米液滴，調控器件結構和材料性能產生自組裝的有序結構，通過引入可固化的回響性高分子材料製備光子晶體固體材料。實現了水包油和油包水的液滴產生技術，液滴粒徑0.5-500 微米，產生頻率1-1000 Hz，流體粘度0.8-1000 mPa.s，界面張力5-30 mN/m；在流體材料中引進了具有回響型的聚合物材料，通過光固化實現液滴的相轉變製備穩定的回響性固態光子晶體結構材料。分別針對微流控器件設計、流體控制和材料性能等發表SCI論文12篇，申請專利14項。本課題研究了微納米尺度器件對流體的控制來製備功能性材料體系可行性，其中對流體材料、固化過程和固態材料在微觀環境中的各種性能做了詳細的研究和論證，為未來實際生產套用具有一定的參考意義。
