蝴蝶多鱗片轉(zhuǎn)移及在功能材料制備中的應(yīng)用研究.pdf

1、生物材料構(gòu)成了我們這個(gè)世界多樣的生物種群。它們?cè)趽?dān)任生物成分的同時(shí),還肩負(fù)了很多重要的生物功能。利用先進(jìn)的材料表征技術(shù),研究人員發(fā)現(xiàn)生物材料所具有的這些性能不僅是其化學(xué)成分的作用,還有其微觀結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)。這些結(jié)構(gòu)往往具有多成分、多尺度、多維度和復(fù)雜、精細(xì)的特點(diǎn),而在過去的幾十年間成為了一個(gè)熱門的研究課題,并不斷有新的成果出現(xiàn)。
　　近年來,蝴蝶翅膀鱗片所具有的分級(jí)精細(xì)結(jié)構(gòu)也成為生物材料的一個(gè)研究熱點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)出來的優(yōu)異光學(xué)性能

2、,為探索新的光功能材料、制備以光子為載體的信息器件提供了新思路。圍繞蝴蝶鱗片制備光學(xué)器件、光伏材料和傳感器等功能材料或器件的工作已被報(bào)道了很多。然而在大面積應(yīng)用蝴蝶鱗片上仍有一些問題亟需解決,其中之一就是如何有效地轉(zhuǎn)移并固定大量鱗片到基板上來實(shí)現(xiàn)器件化并后續(xù)加工中保持結(jié)構(gòu)的完整。本論文利用化學(xué)鍵強(qiáng)度大于范德瓦爾斯力和氫鍵這一事實(shí)以及鱗片上下結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱性,借助乳膠膜的粘性,實(shí)現(xiàn)了大量鱗片的轉(zhuǎn)移。并以制得的鱗片陣列為模板,制備了具有分級(jí)納

3、米結(jié)構(gòu)的ZrO2和具有宏觀尺度的分級(jí)結(jié)構(gòu)Au膜。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.以Sasakia charonda蝴蝶為例,利用鱗片本身上下結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱性,以玻璃為媒介,將兩種不同的鱗片轉(zhuǎn)移到硅片表面,并通過溶膠凝膠法和燒結(jié)處理,獲得了大量分級(jí)納米ZrO2材料,對(duì)轉(zhuǎn)移原理和復(fù)制結(jié)構(gòu)的微觀形貌進(jìn)行了表征和分析;
　　2.以Morpho menelaus蝴蝶為例,利用翅膀上兩種鱗片成分的不同,以乳膠膜為媒介,將重疊的兩種鱗片分開,再