導讀 蝴蝶翅膀的明亮色彩并不是由顏料顯現(xiàn)出來的。相反，光子晶體負責色彩的變化。它們的周期性納米結構允許某些波長的光通過，同時反射其他波長...
蝴蝶翅膀的明亮色彩并不是由顏料顯現(xiàn)出來的。相反，光子晶體負責色彩的變化。它們的周期性納米結構允許某些波長的光通過，同時反射其他波長。這使得實際上是透明的翅膀鱗片顯得如此絢麗的色彩。
對于研究團隊來說，自從 35 多年前理論家預測可見光波長的人造光子晶體的制造以來，它一直是一個重大挑戰(zhàn)和動力。
“光子晶體具有廣泛的應用范圍。它們已被用來開發(fā)更高效的太陽能電池、創(chuàng)新光波導和量子通信材料。然而，它們的制造非常費力，”Gregor Posnjak 博士解釋道。
這位物理學家是慕尼黑大學 Tim Liedl 教授研究小組的博士后。利用 DNA 納米技術，該團隊開發(fā)了一種制造光子晶體的新方法。他們的研究結果現(xiàn)已發(fā)表在《科學》雜志上。
與光刻技術相比，慕尼黑大學團隊使用一種稱為 DNA 折紙的方法來設計和合成構建塊，然后將其自組裝成特定的晶格結構。 “眾所周知，金剛石晶格理論上具有光子晶體的最佳幾何形狀。在金剛石中，每個碳原子都與其他四個碳原子結合。
“我們的挑戰(zhàn)在于將鉆石晶體的結構擴大 500 倍，以便構件之間的空間與光的波長相對應，”Liedl 解釋道。 “我們通過用更大的構建塊替換單個原子，將晶格的周期性增加到 170 納米——在我們的例子中，是通過 DNA 折紙，”Posnjak 說。
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