微米和纳米尺度光子材料的发展代表了现代科学和技术的基石。大自然作为一位杰出的建筑师,为我们提供了最引人注目且经过时间考验的创新和生物设计。从色彩斑斓的蝴蝶翅膀到防反射的蛾眼,生物系统通过复杂的微米和纳米结构早已完善了光操控的艺术。通过解码这些生物机制,利用仿生设计和跨学科的创新,研究人员开辟了创造具备定制光学特性、耐久性和环境适应性的材料的途径。在不断发展的光子材料科学领域,仿生微纳光子材料成为一种变革性的前沿,架起生物进化的聪明才智与尖端光子技术之间的桥梁。在这篇综述中,我们提供了关于仿生微纳光子材料的研究努力的概述,这些材料为下一代环境可持续光子材料和超紧凑、能源高效的光子设备提供了多功能、适应性和可持续的解决方案。我们总结了生物系统的典型基础原则,其中纳米结构经历了千年的演化以掌握光。此外,我们还强调了仿生微纳光子材料在环保结构颜色显示、视觉色度传感器、高安全性信息加密、能源高效功能光电设备等方面取得的最新进展。最后,我们讨论了仿生微纳光子材料的挑战和前景,包括自然启发设计、制造可持续性和跨学科协同,以便未来在电信、能源和生物医学等领域的应用。
刘等(周三)研究了这个问题。