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Printable meta-assemblies enable synergetic colouration

delete2026-04-22
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PRE
AI
K
Kaixuan Li
J
Jianfeng Chen
H
Huizeng Li *
A
An Li
X
Xiaoyu Hou
S
Sujuan Ma
M
Maoxiong Zhao
S
Shengnan Chen
Q
Quan Liu
D
Dongyu Yang
R
Rujun Li
X
Xiao Deng
R
Renxuan Yuan
L
Luanluan Xue
W
Wanling Liu
M
Ming Yang
Z
Zhimei Jia
M
Mingzhu Li
J
Joel K. W. Yang
C
Cheng‐Wei Qiu *
宋延林 (Yanlin Song) *
DOI:10.1038/s41586-026-10408-8delete
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摘要

摘要

En 中文
生物系统通过纳米级构建块与微尺度形态学层次结构的协同作用实现多功能性,这种多尺度结构在超材料中实施具有优势。然而,大多数人工光学系统只能在单一尺度上制造,面临可扩展性有限、可调性不足和功能单调的挑战。本文提出了一种可打印的元组装策略,通过连续卷对卷(R2R)制造实现多尺度层次光学结构的制备。该元组装包含周期性嵌入聚二甲基硅氧烷(PDMS)基质中的低成本聚苯乙烯(PS)纳米粒子,形成纳米晶格基微凹光学界面,实现精确的波导和反射波色散与干涉的集成。通过光学耦合,独特的协同着色被探索并实验实现,具有高设计性和可调性。克服可扩展性限制,从纳米级构建块跨越七个数量级的长度,可快速制备具有单像素定制的米级元组装打印件。鲜艳的打印件表现出可控的色彩分离和集成性能,以及环境稳定性,显示出在环保着色、智能显示和信息安全方面的潜力。本研究为通过多尺度光子学研究构建仿生超材料提供了通用方法。描述了一种包含嵌入聚二甲基硅氧烷基质中的聚苯乙烯的元组装,用于在卷对卷增材纳米打印中制备可跨越七个数量级长度的可调光学结构。
Keyword:
Adaptive optics
Biomimetic synthesis
Metamaterials
Structural properties
Synthesis and processing
Science
Humanities and Social Sciences
multidisciplinary

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