[发明专利]用于动态颜色展示的光子晶体的静电排列和表面组装的系统和方法

权利要求书

1.一种用于动态颜色展示的光子晶体的静电排列和表面组装的方法，所述方法包括：

将多个光子晶体链分散到溶液中；

将所述多个光子晶体链的溶液置于容器中；以及

通过在所述容器的表面上的局部电荷累积来组装和排列所述溶液中的所述多个光子晶体链以展示颜色。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述溶液是非极性溶剂。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个光子晶体链对所述容器的表面上的电荷敏感，使得所述多个光子晶体自组装或排列到所述容器的表面上并展示颜色。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个光子晶体链是疏水性二氧化硅涂覆的纳米材料，当分散到非极性溶剂中时，其在所述疏水性二氧化硅涂覆的纳米材料的表面上保留潜电荷。

5.根据权利要求1所述的方法，其包括：

通过所述溶液或在所述容器的表面上施加电荷，并且其中所述疏水性二氧化硅涂覆的纳米材料在带电区域中排列和自组装，并且通过衍射展示颜色。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述疏水性二氧化硅涂覆的纳米材料用于观察、测量和感测表面上的电荷累积，以降低在使用电敏设备或高度易燃燃料以及静电放电可能变得危险的工业中的风险。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

操纵在表面附近或在溶液中的所述多个光子晶体，允许使用光子晶体的反射式显示技术具有已建立的电子器件基础设施。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个光子晶体链是Fe₃O₄纳米团簇，其被布置成一维(1D)链并通过SiO₂的涂层固定以形成线性豌豆荚状结构，并且所述方法包括：

用十八烷基三甲氧基硅烷官能化布置成一维(1D)链的Fe₃O₄纳米团簇的二氧化硅表面。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

控制所述多个光子晶体链的尺寸和团簇间距以用于颜色调整。

10.根据权利要求1所述的方法，其中一旦所述多个光子晶体链是疏水的，则所述多个光子晶体链被分散在非极性溶剂中以产生电敏光子晶体溶液。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括：

将电荷控制剂和分散剂添加到所述溶液中，以调整所述多个光子晶体链对电场或表面电荷的存在的行为或敏感性。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述容器是聚丙烯或聚碳酸酯，并且静电荷通过摩擦电效应累积在所述容器的表面上。

13.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将染料或颜料添加到所述溶液中，所述染料或颜料被配置成充当背景颜色，而在光与所述多个光子晶体链之间没有衰减或干扰。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述多个光子晶体链是纳米棒。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述纳米棒是各向异性纳米棒或基于预固定的3D纳米棒的光子晶体，并且被包装或包封在包封或固体乳液中。

16.一种用于动态颜色展示的系统，所述系统包括：

分散到溶液中的多个光子晶体链；

容器，所述容器容纳在所述溶液中的所述多个光子晶体链；以及

其中当局部电荷累积被置于或位于所述容器的表面上或其附近时，所述溶液中的所述多个光子晶体链组装并排列，展示颜色。