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Block Copolymer Micelles for Photonic Fluids and Crystals
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2018-03-02 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsnano.7b09070 Mikko Poutanen 1 , Giulia Guidetti 2 , Tina I. Gröschel 1, 3 , Oleg V. Borisov 4, 5, 6, 7 , Silvia Vignolini 2 , Olli Ikkala 1 , Andre H. Gröschel 1, 3
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2018-03-02 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsnano.7b09070 Mikko Poutanen 1 , Giulia Guidetti 2 , Tina I. Gröschel 1, 3 , Oleg V. Borisov 4, 5, 6, 7 , Silvia Vignolini 2 , Olli Ikkala 1 , Andre H. Gröschel 1, 3
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Block copolymer micelles (BCMs) are self-assembled nanoparticles in solution with a collapsed core and a brush-like stabilizing corona typically in the size range of tens of nanometers. Despite being widely studied in various fields of science and technology, their ability to form structural colors at visible wavelength has not received attention, mainly due to the stringent length requirements of photonic lattices. Here, we describe the precision assembly of BCMs with superstretched corona, yet with narrow size distribution to qualify as building blocks for tunable and reversible micellar photonic fluids (MPFs) and micellar photonic crystals (MPCs). The BCMs form free-flowing MPFs with an average interparticle distance of 150–300 nm as defined by electrosteric repulsion arising from the highly charged and stretched corona. Under quiescent conditions, millimeter-sized MPCs with classical FCC lattice grow within the photonic fluid-medium upon refinement of the positional order of the BCMs. We discuss the generic properties of MPCs with special emphasis on surprisingly narrow reflected wavelengths with full width at half-maximum (fwhm) as small as 1 nm. We expect this concept to open a generic and facile way for self-assembled tunable micellar photonic structures.
中文翻译：
用于光子流体和晶体的嵌段共聚物胶束
嵌段共聚物胶束（BCM）是溶液中的自组装纳米颗粒，其芯塌陷且刷状稳定电晕通常在数十纳米的范围内。尽管在科学和技术的各个领域中进行了广泛研究，但它们在可见光波长下形成结构色的能力并未受到关注，这主要是由于光子晶格的严格长度要求所致。在这里，我们描述了具有超拉伸电晕的BCM的精确组装，但是其尺寸分布狭窄，可以作为可调谐和可逆的胶束光子流体（MPF）和胶束光子晶体（MPC）的构建基块。BCM形成自由流动的MPF，其平均粒子间距离为150-300 nm，这是由高电荷和拉伸的电晕产生的电立体斥力所定义的。在静态条件下，随着BCM位置顺序的细化，具有经典FCC晶格的毫米大小MPC在光子流体介质中生长。我们讨论了MPC的一般特性，特别强调了令人惊讶的窄反射波长，其半峰全宽（fwhm）最小为1 nm。我们希望这一概念为自组装可调谐胶束光子结构开辟一种通用且简便的方法。
更新日期：2018-03-02
中文翻译：
用于光子流体和晶体的嵌段共聚物胶束
嵌段共聚物胶束（BCM）是溶液中的自组装纳米颗粒，其芯塌陷且刷状稳定电晕通常在数十纳米的范围内。尽管在科学和技术的各个领域中进行了广泛研究，但它们在可见光波长下形成结构色的能力并未受到关注，这主要是由于光子晶格的严格长度要求所致。在这里，我们描述了具有超拉伸电晕的BCM的精确组装，但是其尺寸分布狭窄，可以作为可调谐和可逆的胶束光子流体（MPF）和胶束光子晶体（MPC）的构建基块。BCM形成自由流动的MPF，其平均粒子间距离为150-300 nm，这是由高电荷和拉伸的电晕产生的电立体斥力所定义的。在静态条件下，随着BCM位置顺序的细化，具有经典FCC晶格的毫米大小MPC在光子流体介质中生长。我们讨论了MPC的一般特性，特别强调了令人惊讶的窄反射波长，其半峰全宽（fwhm）最小为1 nm。我们希望这一概念为自组装可调谐胶束光子结构开辟一种通用且简便的方法。
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