Контроль оптических свойств и структурной стабильности фотонных структур с использованием ионных частиц - RU2018137678A
Код документа: RU2018137678A
Формула
1. Способ, включающий:
объединение коллоидной частицы, предшественника материала матрицы и ионных частиц в жидкости с образованием смеси, где ионные частицы диспергированы или солюбилизированы в предшественнике материала матрицы; и
преобразование смеси в твердое тело с образованием фотонной структуры, содержащей матрицу, которая содержит материал матрицы, окружающий указанную коллоидную частицу.
2. Способ по п. 1, в котором указанная матрица содержит указанные ионные частицы.
3. Способ по п. 1, в котором указанная матрица содержит преципитаты указанных ионных частиц.
4. Способ по п. 1, в котором указанная жидкость является водной или органической.
5. Способ по п. 1, в котором указанное преобразование включает гидролиз.
6. Способ по п. 1, в котором указанный предшественник материала матрицы включает оксид металла или смешанный оксид металла.
7. Способ по п. 6, где указанный оксид металла включает оксид кремния, оксид алюминия, оксид титана, оксид циркония или оксид церия.
8. Способ по п. 1, в котором указанный предшественник материала матрицы включает гидролизуемое соединение.
9. Способ по п. 8, в котором указанное гидролизуемое соединение включает тетраэтилортосиликат (TEOS).
10. Способ по п. 1, в котором указанная коллоидная частица включает полимерный коллоид, керамический коллоид, металлический коллоид, биополимерный коллоид или супрамолекулярный, полученный самосборкой коллоид.
11. Способ по п. 10, в котором указанная коллоидная частица включает полимерный коллоид.
12. Способ по п. 10, в котором указанный полимерный коллоид включает полистирольный или поли(метилметакрилатный) коллоид.
13. Способ по п. 1, в котором концентрация ионных частиц находится в пределах между 0,1 и 100 мол.% от указанного материала матрицы, окружающего указанную коллоидную частицу, где мол.% относится к молекулярному отношению ионных частиц и повторяющихся молекулярных единиц материала матрицы.
14. Способ по п. 13, в котором концентрация ионных частиц находится в пределах между 1 и 50 мол.% от указанного материала матрицы, окружающего указанную коллоидную частицу.
15. Способ по п. 14, в котором концентрация ионных частиц находится в пределах между 5 и 20 мол.% от указанного материала матрицы, окружающего указанную коллоидную частицу.
16. Способ по п. 1, в котором указанная фотонная структура является монокристаллической.
17. Способ по п. 1, в котором указанная фотонная структура становится менее кристаллической при увеличении концентрации указанных ионных частиц.
18. Способ по п. 17, в котором указанная фотонная структура является поликристаллической.
19. Способ по п. 14, в котором указанная фотонная структура является стеклообразной.
20. Способ по п. 1, в котором указанная фотонная структура свободна от трещин.
21. Способ по п. 1, в котором указанная фотонная структура формируется внутри капли.
22. Способ по п. 21, в котором размер капли находится в пределах между 0,1 мкм и 10 мм.
23. Способ по п. 22, в котором размер капли находится в пределах между 1 мкм и 10 мм.
24. Способ по п. 23, в котором размер капли находится в пределах между 1 мкм и 1 мм.
25. Способ по п. 1, в котором указанная фотонная структура является спектрально модифицированной, имеет насыщенный цвет, является иридисцентной или демонстрирует контролируемые зависящие от угла оптические свойства.
26. Способ по п. 25, в котором указанные контролируемые зависящие от угла оптические свойства включают спектральный сдвиг, дисперсию при отражении, глянцевитость, насыщенность, блескость, глянец или блеск.
27. Способ по п. 1, в котором указанные ионные частицы представляет собой соль металла.
28. Способ по п. 27, в котором указанная соль металла представляет собой соль переходного металла.
29. Способ по п. 28, в котором указанная соль переходного металла включает соль кобальта, соль никеля, соль меди, соль марганца или их смеси.
30. Способ по п. 29, в котором указанная соль переходного металла включает нитрат кобальта, сульфат никеля, нитрат меди или их смеси.
31. Способ по п. 27, в котором указанная соль металла включает соль магния.
32. Способ по п. 31, в котором указанная соль магния включает сульфат магния.
33. Способ по п. 1, в котором указанная фотонная структура является полезной при катализе.
34. Фотонная структура, содержащая:
первый компонент и
компонент матрицы;
где указанный компонент матрицы содержит диспергированные или солюбилизированные ионные частицы.
35. Фотонная структура по п. 34, где указанный первый компонент представляет собой газ.
36. Фотонная структура по п. 34, где указанный первый компонент представляет собой коллоидную частицу.
37. Фотонная структура по п. 36, где указанная коллоидная частица включают полимерный коллоид, керамический коллоид, металлический коллоид, биополимерный коллоид или супрамолекулярный, полученный самосборкой коллоид.
38. Фотонная структура по п. 36, где указанные коллоидная частица включает полимерный коллоид.
39. Фотонная структура по п. 38, где указанный полимерный коллоид включает полистирольный или поли(метилметакрилатный) коллоид.
40. Фотонная структура по п. 34, где концентрация указанных ионных частиц находится в пределах между 0,1 и 100 мол.% от указанного компонента матрицы.
41. Фотонная структура по п. 40, где концентрация указанных ионных частиц находится в пределах между 1 и 50 мол.% от указанного компонента матрицы.
42. Фотонная структура по п. 41, где концентрация указанных ионных частиц находится в пределах между 5 и 20 мол.% от указанного компонента матрицы.
43. Фотонная структура по п. 34, где указанная фотонная структура является монокристаллической.
44. Фотонная структура по п. 34, где указанная фотонная структура является поликристаллической.
45. Фотонная структура по п. 34, где указанная фотонная структура является стеклообразной.
46. Фотонная структура по п. 34, где указанная фотонная структура свободна от трещин.
47. Фотонная структура по п. 34, где указанная фотонная структура является спектрально модифицированной, имеет насыщенный цвет, является иридисцентной или демонстрирует контролируемые зависящие от угла оптические свойства.
48. Фотонная структура по п. 47, где указанные контролируемые зависящие от угла оптические свойства включают спектральный сдвиг, дисперсию при отражении, глянцевитость, насыщенность, блескость, глянец или блеск.
49. Фотонная структура по п. 34, где указанный компонент матрицы дополнительно включает оксид металла или смешанный оксид металла.
50. Фотонная структура по п. 49, где указанный оксид металла включает оксид кремния, оксид алюминия, оксид титана, оксид циркония или оксид церия.
51. Фотонная структура по п. 49, где указанный оксид металла включает гидролизуемое соединение.
52. Фотонная структура по п. 51, где указанное гидролизуемое соединение включает тетраэтилортосиликат (TEOS).
53. Фотонная структура по п. 34, где указанные ионные частицы представляет собой соль металла.
54. Фотонная структура по п. 53, где указанная соль металла представляет собой соль переходного металла.
55. Фотонная структура по п. 54, где указанная соль переходного металла включает соль кобальта, соль никеля, соль меди, соль марганца или их смеси.
56. Фотонная структура по п. 54, где указанная соль переходного металла включает нитрат кобальта, сульфат никеля, нитрат меди, или их смеси.
57. Фотонная структура по п. 53, где указанная соль металла включает соль магния.
58. Фотонная структура по п. 57, где указанная соль магния включает сульфат магния.
59. Фотонная структура по п. 34, где указанная фотонная структура является полезной в структурных пигментах, электромагнитных фильтрах, сенсорах, при фотоактивном катализе, в когерентно рассеивающих средах, излучателях света, при хаотической лазерной генерации или в других оптических применениях, таких как интеллектуальные дисплеи или другие электрохромные материалы.
60. Фотонная структура по п. 34, где указанная фотонная структура является полезной при приготовлении косметических, фармацевтических и пищевых продуктов.
61. Фотонная структура по п. 34, где указанная фотонная структура является полезной при доставке лекарственных средств, в жидкостных устройствах, тканевой инженерии, в мембранах, при фильтровании, сорбции/десорбции или в иммобилизирующем носителе.
62. Фотонная структура по п. 34, где указанная фотонная структура является полезной в качестве каталитической среды или носителя.
63. Фотонная структура по п. 34, где указанная фотонная структура является полезной при накоплении энергии, в батареях или топливных элементах.
64. Фотонная структура по п. 34, где указанная фотонная структура является полезной в акустических устройствах.
65. Фотонная структура по п. 34, где указанная фотонная структура является полезной при изготовления структур с рельефом.
