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用处好多!实现可编程钙钛矿纳米线,嵌段共聚物复合材料!

具有高度各向异性光电特性的一维纳米材料可用于能量收集,柔性电子和生物医学成像设备。在材料科学和纳米技术中,三维图形方法可用于精确组装具有局部控制的成分和取向的纳米线,以实现新的光电器件设计。

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在一份新的报告中,周南佳和哈佛大学的跨学科研究团队,Weiss Bioinspired工程研究所,劳伦斯伯克利国家实验室和Caffrey能源纳米科学研究所开发了一种3D打印纳米复合油墨。

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钙钛矿纳米线 - 嵌段共聚物超分子纳米复合材料由发光胶体铋 - 铅钙钛矿(CsPbX3,X=Cl,Br I)组成,在聚苯乙烯 - 聚合物中悬浮明亮的纳米线纳米线的排列在苯乙烯 - 异戊二烯嵌段共聚物基质中定义并使用程序打印路径。这位科学家创造了具有高度偏振吸收和发射特性的光学纳米复合材料。为突出该技术的多功能性,已经生产了多种器件,包括光学存储,加密,传感和全彩显示器。该研究现在可在《科学进展》上获得。

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半导体纳米线的独特的各向异性光电子特性是由量子效应和介电效应引起的,并且广泛用于电子和光子学领域。通过将一维纳米材料精确地分割成平面和三维结构,可以打开组装光电器件的新方法。与目前报道的许多类型的半导体线相比,具有钙钛矿晶体结构的铋铅卤化物纳米线(CsPbX3)在光电应用中具有许多优点。与具有核 - 壳结构的常规胶体半导体纳米晶体相比,卤化铅钙钛矿纳米晶体具有超亮特性并且在没有封装的情况下表现出接近均匀的量子产率。

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材料科学家可以改变钙钛矿的卤化物成分和带隙,在整个可见光谱范围内形成明亮,可调的发射。钙钛矿纳米线具有独特的材料特性和高量子产率,并且在液晶显示器(LCD)背光,光谱分离,偏振光检测器和光泵激光器中具有潜在的应用。研究人员已经探索了几种平面和三维图形方法,包括通过直接墨水书写(DIW)进行基于挤出的3D打印,形成纤维素纤维结构并将它们排列在水凝胶基质中。

然而,DIW在光子器件功能结构中的一般应用仍有待探索。在这项研究中,设计,印刷和表征了由钙钛矿纳米线填充的嵌段共聚物基质组成的偏振光学结构。为此,开发了一种纳米复合材料油墨,其中钙钛矿纳米线束嵌入圆柱形微相聚苯乙烯 - 聚苯乙烯(SIS)嵌段共聚物基质中。预期其他各向异性材料,包括金属,半导体和嵌段共聚物,以及介电纳米线,使用该方法以类似编程的方式图案化。

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通过改变SIS浓度,科学家们形成了由纳米线组成的不同墨水,以形成直接墨水书写所需的剪切稀化行为和粘弹性响应。通过透射电子显微镜(TEM)和小角度X射线散射(SAXS)测量揭示了SIS嵌段共聚物长丝的有序六边形微区域,并且印刷的顺式cspbbr3纳米复合材料沿印刷方向高度对齐。该模式方法允许可编程纳米线取向印刷在光学复合材料上以影响偏振和角发射。在直接墨水书写过程中,由MatLab,Slic3r和CIMCO生成的g代码用于生成打印路径,并且玻璃喷嘴用于在玻璃盖玻片上形成纳米复合结构。

为了展示数字程序偏振各向异性在3D打印纳米复合材料中的应用,研究人员首先在3位区域设计了一个像素(200 x200μm)的灰度图像。利用这项技术,科学家们已经实现了先进的图形结构作为光学存储器,用于写入多次读取的数据存储设备(蠕虫)。该打印结构可以通过打印多层结构并在每层中存储不同的光学信息来实现加密存储器的安全加密。为了证明该原理,将字母“L-I-G-H-T”制成五层装置,其中从不同的高度观察每个字母。

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字母“H”和“I”以随机方向打印,并且使用适当角度的偏振器选择性地观察透明矩阵中的每个字母。此外,科学家已经证明了通过拉伸材料(例如字母h)来加密发射模式的可能性。设想在类似的皮肤材料布置中产生动态伪装的可能性,其中在机械拉伸期间出现和消失不同的光学图案。这个概念后来被扩展到模拟广泛用于颜色混合的RGB(红色,绿色,蓝色)量子点。为此,研究人员利用阴离子交换反应获得了由红色和蓝色纳米线组成的卤化钙钛矿。

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使用多材料3d打印创建可调多通道彩色显示器。虽然钙钛矿纳米线不是最适合显示应用的材料,但本研究强调了通过数字组装以编程方式控制纳米线的成分和排列的能力。多路RGB阵列的可调谐光谱响应及其相应的颜色范围显示在CIE(照明委托)色度图中,展示了印刷显示器提供的用于颜色调整的简单设计。与依赖传统量子点彩色滤光片的液晶显示器不同,本研究中使用的印刷胶片使用直接偏振光子下变频器,也称为“有源”彩色滤光片。

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办法。

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博科公园

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2019.08.06 17: 13

字数1900

具有高度各向异性光电特性的一维纳米材料可用于能量收集,柔性电子和生物医学成像设备。在材料科学和纳米技术中,三维图形方法可用于精确组装具有局部控制的成分和取向的纳米线,以实现新的光电器件设计。

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在一份新的报告中,周南佳和哈佛大学的跨学科研究团队,Weiss Bioinspired工程研究所,劳伦斯伯克利国家实验室和Caffrey能源纳米科学研究所开发了一种3D打印纳米复合油墨。

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钙钛矿纳米线 - 嵌段共聚物超分子纳米复合材料由发光胶体铋 - 铅钙钛矿(CsPbX3,X=Cl,Br I)组成,在聚苯乙烯 - 聚合物中悬浮明亮的纳米线纳米线的排列在苯乙烯 - 异戊二烯嵌段共聚物基质中定义并使用程序打印路径。这位科学家创造了具有高度偏振吸收和发射特性的光学纳米复合材料。为突出该技术的多功能性,已经生产了多种器件,包括光学存储,加密,传感和全彩显示器。该研究现在可在《科学进展》上获得。

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半导体纳米线的独特的各向异性光电子特性是由量子效应和介电效应引起的,并且广泛用于电子和光子学领域。通过将一维纳米材料精确地分割成平面和三维结构,可以打开组装光电器件的新方法。与目前报道的许多类型的半导体线相比,具有钙钛矿晶体结构的铋铅卤化物纳米线(CsPbX3)在光电应用中具有许多优点。与具有核 - 壳结构的常规胶体半导体纳米晶体相比,卤化铅钙钛矿纳米晶体具有超亮特性并且在没有封装的情况下表现出接近均匀的量子产率。

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材料科学家可以改变钙钛矿的卤化物成分和带隙,在整个可见光谱范围内形成明亮,可调的发射。钙钛矿纳米线具有独特的材料特性和高量子产率,并且在液晶显示器(LCD)背光,光谱分离,偏振光检测器和光泵激光器中具有潜在的应用。研究人员已经探索了几种平面和三维图形方法,包括通过直接墨水书写(DIW)进行基于挤出的3D打印,形成纤维素纤维结构并将它们排列在水凝胶基质中。

然而,DIW在光子器件功能结构中的一般应用仍有待探索。在这项研究中,设计,印刷和表征了由钙钛矿纳米线填充的嵌段共聚物基质组成的偏振光学结构。为此,开发了一种纳米复合材料油墨,其中钙钛矿纳米线束嵌入圆柱形微相聚苯乙烯 - 聚苯乙烯(SIS)嵌段共聚物基质中。预期其他各向异性材料,包括金属,半导体和嵌段共聚物,以及介电纳米线,使用该方法以类似编程的方式图案化。

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通过改变SIS浓度,科学家们形成了由纳米线组成的不同墨水,以形成直接墨水书写所需的剪切稀化行为和粘弹性响应。通过透射电子显微镜(TEM)和小角度X射线散射(SAXS)测量揭示了SIS嵌段共聚物长丝的有序六边形微区域,并且印刷的顺式cspbbr3纳米复合材料沿印刷方向高度对齐。该模式方法允许可编程纳米线取向印刷在光学复合材料上以影响偏振和角发射。在直接墨水书写过程中,由MatLab,Slic3r和CIMCO生成的g代码用于生成打印路径,并且玻璃喷嘴用于在玻璃盖玻片上形成纳米复合结构。

为了展示数字程序偏振各向异性在3D打印纳米复合材料中的应用,研究人员首先在3位区域设计了一个像素(200 x200μm)的灰度图像。利用这项技术,科学家们已经实现了先进的图形结构作为光学存储器,用于写入多次读取的数据存储设备(蠕虫)。该打印结构可以通过打印多层结构并在每层中存储不同的光学信息来实现加密存储器的安全加密。为了证明该原理,将字母“L-I-G-H-T”制成五层装置,其中从不同的高度观察每个字母。

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字母“H”和“I”以随机方向打印,并且使用适当角度的偏振器选择性地观察透明矩阵中的每个字母。此外,科学家已经证明了通过拉伸材料(例如字母h)来加密发射模式的可能性。设想在类似的皮肤材料布置中产生动态伪装的可能性,其中在机械拉伸期间出现和消失不同的光学图案。这个概念后来被扩展到模拟广泛用于颜色混合的RGB(红色,绿色,蓝色)量子点。为此,研究人员利用阴离子交换反应获得了由红色和蓝色纳米线组成的卤化钙钛矿。

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使用多材料3d打印创建可调多通道彩色显示器。虽然钙钛矿纳米线不是最适合显示应用的材料,但本研究强调了通过数字组装以编程方式控制纳米线的成分和排列的能力。多路RGB阵列的可调谐光谱响应及其相应的颜色范围显示在CIE(照明委托)色度图中,展示了印刷显示器提供的用于颜色调整的简单设计。与依赖传统量子点彩色滤光片的液晶显示器不同,本研究中使用的印刷胶片使用直接偏振光子下变频器,也称为“有源”彩色滤光片。

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具有高度各向异性光电特性的一维纳米材料可用于能量收集,柔性电子和生物医学成像设备。在材料科学和纳米技术中,三维图形方法可用于精确组装具有局部控制的成分和取向的纳米线,以实现新的光电器件设计。

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在一份新的报告中,周南佳和哈佛大学的跨学科研究团队,Weiss Bioinspired工程研究所,劳伦斯伯克利国家实验室和Caffrey能源纳米科学研究所开发了一种3D打印纳米复合油墨。

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钙钛矿纳米线 - 嵌段共聚物超分子纳米复合材料由发光胶体铋 - 铅钙钛矿(CsPbX3,X=Cl,Br I)组成,在聚苯乙烯 - 聚合物中悬浮明亮的纳米线纳米线的排列在苯乙烯 - 异戊二烯嵌段共聚物基质中定义并使用程序打印路径。这位科学家创造了具有高度偏振吸收和发射特性的光学纳米复合材料。为突出该技术的多功能性,已经生产了多种器件,包括光学存储,加密,传感和全彩显示器。该研究现在可在《科学进展》上获得。

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半导体纳米线的独特的各向异性光电子特性是由量子效应和介电效应引起的,并且广泛用于电子和光子学领域。通过将一维纳米材料精确地分割成平面和三维结构,可以打开组装光电器件的新方法。与目前报道的许多类型的半导体线相比,具有钙钛矿晶体结构的铋铅卤化物纳米线(CsPbX3)在光电应用中具有许多优点。与具有核 - 壳结构的常规胶体半导体纳米晶体相比,卤化铅钙钛矿纳米晶体具有超亮特性并且在没有封装的情况下表现出接近均匀的量子产率。

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材料科学家可以改变钙钛矿的卤化物成分和带隙,在整个可见光谱范围内形成明亮,可调的发射。钙钛矿纳米线具有独特的材料特性和高量子产率,并且在液晶显示器(LCD)背光,光谱分离,偏振光检测器和光泵激光器中具有潜在的应用。研究人员已经探索了几种平面和三维图形方法,包括通过直接墨水书写(DIW)进行基于挤出的3D打印,形成纤维素纤维结构并将它们排列在水凝胶基质中。

然而,DIW在光子器件功能结构中的一般应用仍有待探索。在这项研究中,设计,印刷和表征了由钙钛矿纳米线填充的嵌段共聚物基质组成的偏振光学结构。为此,开发了一种纳米复合材料油墨,其中钙钛矿纳米线束嵌入圆柱形微相聚苯乙烯 - 聚苯乙烯(SIS)嵌段共聚物基质中。预期其他各向异性材料,包括金属,半导体和嵌段共聚物,以及介电纳米线,使用该方法以类似编程的方式图案化。

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通过改变SIS浓度,科学家们形成了由纳米线组成的不同墨水,以形成直接墨水书写所需的剪切稀化行为和粘弹性响应。通过透射电子显微镜(TEM)和小角度X射线散射(SAXS)测量揭示了SIS嵌段共聚物长丝的有序六边形微区域,并且印刷的顺式cspbbr3纳米复合材料沿印刷方向高度对齐。该模式方法允许可编程纳米线取向印刷在光学复合材料上以影响偏振和角发射。在直接墨水书写过程中,由MatLab,Slic3r和CIMCO生成的g代码用于生成打印路径,并且玻璃喷嘴用于在玻璃盖玻片上形成纳米复合结构。

为了演示数字程序极化各向异性在3D打印纳米复合材料中的应用,研究人员首先在3位区域设计了灰度图像的像素(200 x 200μm)。利用这项技术,科学家们已经实现了先进的图形结构作为光存储器,用于写入多次读取的数据存储设备(蠕虫)。打印结构可以通过打印多层结构并在每层存储不同的光学信息来实现加密内存的安全加密。为了证明这一原理,字母“L-I-G-H-T”被制成一个五层装置,每个字母从不同的高度观看。

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字母“H”和“I”以随机方向打印,透明矩阵中的每个字母都使用偏光器以适当角度选择性地观察。此外,科学家们已经证明了通过拉伸材料(如字母H)来加密发射图案的可能性。在类似的皮肤材料排列中创造动态伪装的可能性,在这种皮肤材料中,不同的光学图案会在人体内出现和消失。设想机械拉伸。这个概念后来被扩展到模拟广泛用于颜色混合的RGB(红、绿、蓝)量子点。为此,研究人员利用阴离子交换反应获得了一种由红色和蓝色纳米线组成的卤化物钙钛矿。

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使用多材料3d打印创建可调多通道彩色显示器。虽然钙钛矿纳米线不是最适合显示应用的材料,但本研究强调了通过数字组装以编程方式控制纳米线的成分和排列的能力。多路RGB阵列的可调谐光谱响应及其相应的颜色范围显示在CIE(照明委托)色度图中,展示了印刷显示器提供的用于颜色调整的简单设计。与依赖传统量子点彩色滤光片的液晶显示器不同,本研究中使用的印刷胶片使用直接偏振光子下变频器,也称为“有源”彩色滤光片。

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