异质材料动态结构色纳米光栅

pH 调控颜色变化

通过将 pH 响应水凝胶与光刻胶交织形成异质纳米光栅，在微小尺寸下实现可随环境变化的动态结构色，为微流控和微机器人提供原位传感与信息加密新途径。

Wang, Jingang · 于海波 · Zheng, Jianchen · Zhang, Yuzhao · Hongji, Guo · Qiu, Ye · 王晓朵 · Yang, Yongliang · 刘连庆

Nano-Micro Letters 2024

参数信息

入射角

45 °

技术优势

快速编码

利用灰度条纹图案精确编码光栅周期和高度，实现图案化编码与阵列打印。

易集成

器件尺寸仅几微米，可直接集成到微流控芯片或微型机器人表面。

精确反映pH变化

pH响应水凝胶在溶胀状态下使纵向光栅周期伸长，在45°入射角下产生可准确反映物理量变化的颜色。

应用场景

• 微流控芯片：直接集成在芯片上，用颜色变化原位指示局部pH。
• 信息加密：利用pH触发颜色变化实现防伪或加密信息显示。
• 微环境传感：在微米尺度下通过颜色变化探测局部化学环境。
• 微型机器人：集成在微型机器人表面，用于环境感知或信号传递。
• 原位传感：在微流控芯片内原位监测pH变化，无需额外标记。