Designing Responsive Photonic Crystal Patterns by Using Laser Engraving
Y. Yue, T. Kurokawa
ACS Applied Materials & Interfaces, 2019, 11(11), 10841-10847
レーザー彫刻を用いた応答性フォトニック結晶パターンのデザイン
ソフトフォトニック結晶は、外部からの刺激に応じて、その構造色を変化させることなどが可能な、周期的なナノ構造体です。本研究では、層状フォトニックハイドロゲルにパターンを形成するために、レーザー彫刻を使用しています。レーザー彫刻後に化学修飾を併用することで、レーザー彫刻経路に異なるポリマー複合体 (高分子電解質および中性ポリマー) を埋め込むことが可能となりました。高分子電解質複合体および中性高分子複合体は、膨潤または収縮率に差が生じるため、層状ハイドロゲルが力学的に不均質になります。これにより、外部刺激に応答して構造色が変化します。このアプローチは、三次元形状を変化させるとともに、応答性光学特性を有するフォトニック結晶の制御に有用な設計指針を与えます。今後、センサー、ソフトアクチュエーター、薬物放出などの用途向けに、先進的な応答性フォトニック結晶を利用することが期待されます。
