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一种在弱磁场干预下,通过超顺磁性纳米粒子掺杂辅助纤维素纳米晶定向组装具有近乎完美取向的光学结构
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研究团队提出了利用强磁化率超顺磁纳米粒子掺杂纤维素纳米晶,在弱磁场干预下,制备具有可磁导向的一致排列光学结构,实现了光子结构从螺旋胆甾相到具有近乎完美取向序参数(0.98,极限值为1)的单轴向列相的自由切换。该团队证明了磁性触发的循环流高剪切速率比传统蒸发诱导自组装速率高出两个数量级,此高速率剪切诱导纳米晶沿磁场梯度进行非常规单轴定向取向并解螺旋。得益于紧密排列的大尺度有序光子结构,所制备的半透明磁性光子薄膜兼具机械强度、柔韧性及光学各向异性双折射,在磁、光及湿度多模式刺激下表现出快速、灵敏且可重复的驱动响应。该工作构建的具有均匀各向异性组织的柔性磁性生物基薄膜在柔性机器人,驱动元件,软执行器及远程通信和传感等科技应用领域具有极大的应用潜力。 相关研究成果以“Uniformly aligned flexible magnetic films from bacterial nanocelluloses for fast actuating optical materials”为题,发表在国际顶级期刊Nature Communications上。 论文链接: https://doi.org/10.1038/s41467-022-33615-z
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