柔性光子晶体纤维在通信、生物医学、智能穿戴材料等领域广泛应用,然而,制备具有适应性、多功能、高性能的柔性光子纤维一直是一个巨大的挑战。团队牛文斌教授等通过在透明的聚酯纤维表面共轴生长Al2O3/ZnO一维光子晶体壳层,构建了新型的兼具光学和电学功能的形状记忆光子晶体光纤(SMPF)。该光子晶体光纤具有可调谐的结构颜色、各向异性的光学反射特性和优异的机械稳定性,特别是,表现出了独特的形状记忆能力。这在以前的光子晶体光纤中很难实现。得益于光子带隙和形状记忆能力,这些SMPF能够应用于光波导,引导光束沿着特定通道进入生物组织深层,用于深部组织成像和光疗等。此外,氧化锌材料的光电、热释电效应,使其可以用作形状记忆温度传感器件,用于实时动态监测口呼吸、鼻呼吸和红外光。该工作为构建柔性多功能光子纤维提供了一个通用平台,并在生物组织深部的光动力治疗、可穿戴电子器件和智能机器等领域具有广阔的应用前景。
相关成果以Flexible Multifunctional Photonic Crystal Fibers with Shape Memory Capability for Optical Waveguides and Electrical Sensors为题,近日发表在三大化工期刊Industrial&Engineering Chemistry Research(2021, https://doi.org/10.1021/acs.iecr.1c01153)上。