由外而內(nèi),看透你的“眼”——蝶-蛾復眼顯微結構及其納米點陣減反特性探索研究.pdf

1、自然界生物體們所利用的納米尺度結構被證明是一種較為理想的增黑結構。自然界中存在某些特殊的納米點陣結構的例子，其微觀結構特征對于我們的研究工作有重大意義。復眼結構就是其中非常著名的一種。蝶/蛾復眼顯微結構的研究和仿生應用是生物、物理和材料等領域共同關注的研究熱點。很多蝴蝶/蛾子利用近似正六邊形的小眼面組織和小眼面上納米圓形突起的點陣陣列來形成一種減反射的涂層，以減少他們自身的復眼反射。
　　受其啟發(fā)，本研究中我們采用了最高溫度為55

2、0℃的真空燒結工藝復制了蝶/蛾復眼的納米點陣結構，與碳材料本身物性相耦合，從而得到了具有高效減反結構的新型超黑碳材料，來進一步提高普通碳材料的光捕獲效率，從而為提高材料的光學性能提供了一種新的設計思路和制備途徑。
　　我們通過熒光顯微鏡、KEYENCE三維顯微鏡、SEM、EDS、拉曼光譜分析、反射光譜分析等方法，分別對蝶/蛾原始復眼與碳化復制產(chǎn)物進行了系列表征工作，并測試了碳化樣品的減反射性能。結果表明，復制體很好地保留了原始蝶/

3、蛾復眼的兩級微觀結構的幾何學特征，無論是原始復眼表面密布的近似正六邊形的小眼面，還是每個六邊形小眼表面的納米圓形突起的點陣陣列；并且，和無結構焙燒的碳相比較，具有納米點陣結構的碳材料對整體光的反射損失明顯減少，在近紫外-可見-近紅外光波段的吸收性能提高明顯，能夠更好地減少反射以及改善光子收集效率。碳化之后的復制體不僅很好地保留了原始復眼的幾何學形態(tài)特征，還強化了碳材料的超黑性能。
　　通過蝶/蛾復眼碳化制備高效減反性能材料，自然啟