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多维多功能遗态材料研究进展
发布日期:2013-3-18

                                       金属基复合材料国家重点实验室(上海交通大学)

      近期,重点实验室张荻教授领衔的遗态材料研究团队采用一种表面功能化结合化学镀的通用合成路线,将原始蝶翅鳞片转化为Ag、Au、Co、Cu、Ni、Pd、Pt等七种金属。其中,重要的SERS标记物罗丹明(R6G)在Au蝶翅上检出浓度下限(10-13 M)比国际流行的SERS基底Klarite下降一个数量级(10-12 M),在检测出信号重复性相当的同时价格仅为后者十分之一,展现出优异的拉曼信号增强性能,并具有广泛的实际应用前景。相关成果发表于化学综合类国际重要期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed., 50, 8307, 2011. 影响因子 13.5),随即在国际上引起关注,《自然》(Nature)杂志将之选为近期研究热点在其正刊上指出:
“该方法至少适用于制备七种常见金属。由于蝴蝶和蛾类有十七万五千种可供选择,材料科学家们可在亚微米水平上建立一个完整的三维结构库。这些纳米构造具有大量潜在应用,如可用于光子晶体的设计”


 
      Nature, 476, 9, 2011.


      随后,张荻团队分析了Cu蝶翅对R6G分子拉曼信号的增强机理,指出蝶翅鳞片内尺度为20~30nm的“rib”微结构可将电磁场局域增强区(“热点”)沿第三维方向扩展,从而有效提高单位激光照射面积内“热点”的数量,提升SERS性能。相关成果2012年2月13日发表于材料综合类国际重要期刊《先进功能材料》(Adv. Funct. Mater., 22, 1578, 2012,影响因子 10.2),并作为内封面文章进行报道。在此之前,Wiley出版社旗下的重要科技媒体“Materials Views”对该工作以“在蝶翅上分析:铜质蝶翅用于SERS检测”为题先于论文发表进行了重点推荐。


Adv. Funct. Mater., 22, 1578, 2012.