港大唐晋尧教授团队 Matter：基于染料敏化光活性胶体球的透镜效应实现多晶态活性自组装和光诱导可变光学效应

主要观点总结

香港大学的唐晋尧团队提出了一种活性胶体自组装的新方法，该方法通过利用染料敏化二氧化钛微球的透镜效应和化学反应产生的流场效应，实现了多晶态的活性自组装，并验证了组装体可调节的光学效应。该研究证明了可利用粒子的透镜效应创建相互作用势能，实现胶体的可逆趋光性和相互作用，以及粒子的多晶态转变。此外，该光子系统可以产生更复杂的图案，为可控光子晶体提供了新的思路。

关键观点总结

关键观点1: 活性胶体自组装的新思路

唐晋尧团队利用染料敏化二氧化钛微球的透镜效应和化学反应产生的流场效应，实现了活性胶体的自组装。

关键观点2: 相互作用势能的构建

通过在个体尺度构建不同对称性的相互作用势能，实现了多晶态的活性自组装。

关键观点3: 可逆趋光性和相互作用

胶体的可逆趋光性和可逆相互作用证实了透镜效应的存在。

关键观点4: 五种二维布拉维晶格的实现和转换

通过改变光照条件和强度，在势场下，活性粒子能够形成五种不同的二维布拉维晶格，并且能够相互转换。

关键观点5: 动态可调的光学结构

通过改变光照条件，该胶体系统具有动态可调的光学结构，表现出不同的宏观光学性质。

文章预览

点击蓝字关注我们 材料的宏观物理性质，如粘度、热导和光学性质等，通常由其内部原子的晶格排列所决定。作为一种对原子的类比体系，胶体粒子通常被作为“宏观”原子而受到广泛研究。非活性的胶体自组装往往通过一些复杂的表面化学修饰以及热力学平衡态相互作用来实现，缺乏时间上的自由度。 为了赋予胶体自组装动态可调的特性， 香港大学的唐晋尧团队 提出了一种活性胶体自组装的新思路，通过巧妙地利用染料敏化二氧化钛微球的透镜效应，运用化学反应产生的流场效应，在个体尺度构建出不同对称性的相互作用势能，从而实现多晶态的活性自组装，并验证了组装体可调节的光学效应。 2024年7月19日，相关成果“ Dynamic Polymorphic Active Colloidal Assembly and Optically Guided Reconfigurable Photonics ”发表在 Matter 期刊上。论文通讯作者是 唐晋尧 教授 ………………………………