用于光电应用的具有可调光学特性的本征微/纳米结构花粉基底

       人们对从天然丰富的、最低限度加工的材料中开发光活性基底有着广泛的兴趣，这些材料有助于克服合成塑料基底的环境挑战，同时也从生物设计原理中获得灵感。迄今为止，大部分努力都集中在通过调整原纤维和纤维尺寸以及化学修饰来合理地设计基于纤维素的材料的微米级和纳米级结构特性上，而从具有不同形态特征的其他种类的天然材料中设计光活性基质的潜力还很大。考虑到这些点，花粉粒是一种有前途的天然材料选择，因为它们是可持续丰富的中空微粒，具有物种特异性的建筑特征。例如，向日葵花粉粒有尖尖的附属物、纳米级的孔和三重结构。已经有研究报道了花粉粒的几种材料科学应用，例如药物载体、3D支架、压力传感器和吸油海绵。最近，基于在碱性溶液中培养花粉粒的简单方法已经被开发出来，这种方法只需要很少的处理就可以将坚硬的花粉粒转化为柔性的微凝胶和纸结构。与现有的基于缠结网络结构的天然材料基质相比，仍然迫切需要表征和合理调节花粉衍生材料的光学性质，并探索它们作为具有独特设计原理的光活性基质的潜在适用性。

       近日，来自新加坡南洋理工大学材料科学与工程学院的Youngkyu Hwang等人报道了柔性花粉衍生基底的制造，由于组成花粉颗粒的微纳米结构性质，该基底表现出高透明度(> 92%)和高雾度(> 84%)，该组成花粉颗粒容易从自然界获得，并且需要最少的提取或处理来形成基于胶体自组装的纸状基底。实验和模拟证实了花粉基质的光学性质是可调的，并且是由光-物质与花粉颗粒的尖状表面的相互作用产生的。在概念验证的例子中，花粉衬底被结合到功能性钙钛矿太阳能电池中，而固有的微/纳米结构花粉衬底的可调光学特性可用于广泛的光电应用。相关内容发表在《Advanced Materials》上。（詹若男）

       文章链接：Youngkyu Hwang et al. An Intrinsically Micro-/Nanostructured Pollen Substrate with Tunable Optical Properties for Optoelectronic Applications. Adv. Mater. 2021, 2100566 DOI: 10.1002/adma.202100566