6533b861fe1ef96bd12c4225

RESEARCH PRODUCT

Opale: Photonische Kristalle

subject

description

Opale sind selbstorganisierte, kubisch dichtest gepackte Kolloidkristalle mit Kolloid-Durchmessern im Nanometer- und Submikrometerbereich. Aufgrund der periodisch modulierten Dielektrizitatskonstante bilden sich photonische Bandlucken aus, so dass die Ausbreitung von Licht mit Wellenlangen in der Grosenordnung der Gitterkonstanten unterdruckt wird. Dies erklart u.a. den brillianten Farbeindruck. Opale konnen synthetisch aus Polymer- oder Metalloxidkolloiden in einem Bottom-up-Prozess hergestellt und auf vielfaltige Weise chemisch funktionalisiert, strukturiert oder als Template fur ihre invertierten Strukturen verwendet werden. Anwendungsgebiete reichen von optischen Chips, Farbdisplays und Effektpigmenten bis hin zu Biosensoren. Opals are self-assembled fcc-packed colloidal crystals with sphere diameters in the nanometer and submicrometer region. The periodic dielectric structure leads to the opening of photonic band gaps that suppress the propagation of light with wavelengths at the lattice constant scale. This explains e.g. the opals' brilliant color impression. Synthetic opals can be prepared from polymer or metaloxide spheres in a bottom-up approach that allows for chemical functionalization and processing. Also, they can be used as templates to fabricate inverted structures. Fields of application reach from optical chips, color displays and effect pigments to biosensors.