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Nanograting-Based Dynamic Structural Colors Using Heterogeneous Materials

结构着色 计算机科学 计算机图形学(图像) 材料科学 计算机视觉 光电子学 光子晶体
作者
Jingang Wang,Haibo Yu,Jianchen Zheng,Yuzhao Zhang,Hongji Guo,Ye Qiu,Xiaoduo Wang,Yongliang Yang,Lianqing Liu
出处
期刊:Nano-micro Letters [Springer Science+Business Media]
卷期号:17 (1) 被引量:2
标识
DOI:10.1007/s40820-024-01554-7
摘要

Dynamic structural colors can change in response to different environmental stimuli. This ability remains effective even when the size of the species responsible for the structural color is reduced to a few micrometers, providing a promising sensing mechanism for solving microenvironmental sensing problems in micro-robotics and microfluidics. However, the lack of dynamic structural colors that can encode rapidly, easily integrate, and accurately reflect changes in physical quantities hinders their use in microscale sensing applications. Herein, we present a 2.5-dimensional dynamic structural color based on nanogratings of heterogeneous materials, which were obtained by interweaving a pH-responsive hydrogel with an IP-L photoresist. Transverse gratings printed with pH-responsive hydrogels elongated the period of longitudinal grating in the swollen state, resulting in pH-tuned structural colors at a 45° incidence. Moreover, the patterned encoding and array printing of dynamic structural colors were achieved using grayscale stripe images to accurately encode the periods and heights of the nanogrid structures. Overall, dynamic structural color networks exhibit promising potential for applications in information encryption and in situ sensing for microfluidic chips.
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