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Zusammenfassung Nanostrukturierte Materialien, die strukturelle Färbung in der Natur nachahmen, können synthetisch durch kolloidale Selbstmontage hergestellt werden. Um optische Effekte zu maximieren, integriert die natürliche Welt Melanin als Breitbandabsorber, um inkohärent gestreutes Licht zu entfernen. Polydopamin (PDA) wird als synthetisches Analogon von natürlichem Melanin verwendet, um systematisch den Einfluss von Absorbermenge und -verteilung auf die Farbsättigung in kolloidalen photonischen Kristallen zu untersuchen. Der absorbierende PDA wird auf zwei verschiedene Arten integriert: homogene kolloidale Kristalle werden aus Kern-Hülle-Partikeln mit schrittweise zunehmenden Polydopamin-Hüllen hergestellt, und heterogene kolloidale Kristalle werden durch Koassemblierung variierender Verhältnisse von Polystyrol (PS) und absorbierenden PS@PDA-Partikeln gebildet. Die Chromatizität wird quantifiziert, indem die gemessenen Spektren in rekonstruierte Farben im L*a*b*-Farbspektrum umgewandelt werden, um Strukturen mit optimaler Farbsättigung zu identifizieren. Simulationen, die auf der diskreten Dipolannäherung (DDA) basieren, zeigen, dass eine homogene Absorberverteilung am effizientesten bei der Erzeugung gesättigter struktureller Färbung ist. Experimente zeigen jedoch, dass die heterogene Absorberintegration die homogenen Strategien übertrifft, da sie eine genauere Anpassung des Absorbergehalts im erforderlichen Konzentrationsbereich ermöglicht. Diese Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der Integration von Absorbern und zeigen effiziente Wege auf, wie kolloidale photonische Kristalle mit gesättigten strukturellen Farben hergestellt werden können.
Bittner et al. (Mi,) haben diese Frage untersucht.