光子晶体功能材料

光子晶体是由不同介电常数的物质在空间中交替形成的周期性结构。基于光子晶体的光学功能材料，凭借其绚丽可调、环保耐久的结构色特征和独特的光学特性，在可视化传感器、反射型户外显示、结构色涂层与印染、防伪鉴定、绿色印刷、光催化增强、光伏电池等众多领域引起人们的浓厚兴趣与广泛关注。相关研究不仅推动物理、化学、材料等科学技术领域的发展，同时也有望带来切实的社会经济价值，造福人类的物质生活。

▲ 自然界光子晶体及实验样品扫描电镜照片

蓝色蝴蝶［（a）～（d）］、孔雀羽毛［（e）～（h）］、蜣螂［（i）～（l）］、天然蛋白石［（m）～（p）］中的光子晶体结构

华东师范大学葛建平教授科研团队聚焦光子晶体材料研究十余年，发展了磁响应胶体光子晶体、液态胶体光子晶体等新型材料体系，实现了一系列面向彩色电子墨水显示、结构色涂层织物、可视化传感器、智能响应防伪鉴定的新型功能材料，在国内外相关领域具有一定影响力。

▲ 喷涂法制备高度晶化的胶体晶聚合物涂层

（a）喷涂制备的双层结构色涂层，利用三基色涂层的上下堆叠获得连续渐变的各种结构色；（b）塑料车模表面胶体晶涂层的角度变色效果

▲ 基于反蛋白石聚氨酯薄膜的隐形光子晶体防伪标签

（a）“湿热”/“干热”处理过的反蛋白石聚氨酯薄膜保留/失去溶剂浸润响应；（b）利用乙二醇-乙醇为印刷墨水制备的隐形光子晶体图案在乙醇-水浸润后显现，在干燥后隐形

（北京：科学出版社，2023.9）由葛建平教授组织活跃在该领域前沿的国内优秀学者撰写而成，内容涵盖光子晶体“材料体系”与“应用探索”两大主题，介绍了光子晶体材料的代表性成果和发展趋势。作为该领域难得的中文著作，其出版将对光子晶体材料的科学研究与交叉应用起到积极的推动作用，并产生深远的影响。

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作者简介

葛建平1980年4月生。2002年、2006年于清华大学化学系获学士、博士学位。现任华东师范大学化学与分子工程学院教授、博士生导师，上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室副主任。曾任中国化学会青年化学工作者委员会委员，中国材料研究学会纳米材料与器件分会理事。长期从事胶体光子晶体功能材料研究，发展一系列面向彩色电子墨水显示、结构色涂层织物、可视化传感器、智能响应防伪鉴定的新型功能材料。在国际学术期刊上发表SCI收录论文130余篇，引用1.2万余次；主持编写中文专著1部，参与编写英文专著5部；获授权中国发明专利4项、国际专利4项。获2008年北京市科学技术奖一等奖，入选国家特支计划青年拔尖人才，获国家优秀青年科学基金，上海市浦江人才、启明星计划、曙光计划等资助。

本文整理自《光子晶体功能材料》（葛建平等著. 北京：科学出版社，2023.9）一书。

（纳米科学与技术/白春礼主编）

ISBN 978-7-03-075991-7

责任编辑：张淑晓 孙 曼

光子晶体功能材料具有独特的光学特性，在众多领域拥有巨大的应用前景。本书围绕光子晶体“材料体系”与“应用探索”两大主题，分别介绍了微流控光子晶体、液态胶体光子晶体、空心微球胶体光子晶体、分子刷光子晶体及磁响应胶体光子晶体的制备原理和独特性能，并探讨了光子晶体材料在绿色印刷、光纤、结构色印染、物理传感器和防伪识别领域的最新应用。

本书不仅可作为高等院校材料、化学、纳米科学等相关专业本科生、研究生的入门教程及相关研究人员的专业参考书，也适合对光子晶体感兴趣的非专业读者阅读。

（本文编辑：刘四旦）

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