"Exploiting Nanoroughness on Holographically Patterned Three-Dimensional Photonic Crystals". J. Li, G. Liang, X. Zhu, S. Yang. ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS 22, 2980 (2012). DOI: 10.1002/adfm.201200013
The fabrication of three-dimensional (3D) diamond photonic crystals with
controllable nanoroughness (≤120 nm) on the surface from
epoxy-functionalized cyclohexyl polyhedral oligomeric silsesquioxanes
(POSS) is reported. The nanoroughness is generated on the 3D network due
to microphase separation of the polymer chain segments in a nonsolvent
during the rinsing step in holographic lithography process. The degree
of roughness can be tuned by the crosslinking density of the polymer
network, which is dependent on the loading of photoacid generators, the
exposure dosage, and the choice of developer and rinsing solvent.
Because the nanoroughness size is small, it does not affect the photonic
band gap position of the photonic crystal in the infrared region. The
combination of periodic microstructure and nanoroughness, however,
offers new opportunities to realize superhydrophobicity and enhanced dye
adsorption in addition to the photon management in the 3D photonic
crystal.
Se reporta la fabricación de cristales fotónicos tridimensionales (3D) tipo diamante, con nanorugosidad controlada (≤120 nm) en la superficie, hechos a partir de silsesquioxanos oligoméricos ciclohexil poliédricos. La nanorugosidad se genera en la red 3D a partir de la microseparación de fases de las cadenas del polímero en un no-solvente, durante el paso de enjuagado del proceso de litografía holográfica. El grado de rugosidad puede sen controlado mediante la densidad de entrecruzamiento de la red polimérica, la cual depende de la cantidad de generadores fotoácidos, de la dosis de exposición, y de la elección de los disolventes de revelado y enjuague. Debido a las pequeñas dimensiones de las nanorugosidades, éstas no afectan la posición de la brecha de energía fotónica del cristal fotónico en la región del infrarrojo. La combinación de microestructuras periódicas y de nanorugosidad ofrece nuevas oportunidades a la realización de materiales superhidrofóbicos y al aumento de la adsorción de colorantes, además de la manipulación de fotones en el cristal fotónico 3D.
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