拉伸含有纳米颗粒晶格的弹性材料在研究和工业环境中很常见，但目前对变形过程的了解仍然有限。了解这种晶格是如何重新配置的至关重要，因为微观结构的变化会导致其性能的显著变化。近日，来自上海交通大学的Qibin Zhao、Tongxiang和剑桥大学的FanJeremy J. Baumberg等人成功阐明了聚合物光子晶体在单轴拉伸过程中从0%应变到超过200%应变的三维晶格转变的物理过程和潜在机制。

文章要点：

1) 该研究通过全面的实验表征，提出了精确预测三维晶格结构和整个拉伸过程中宏观变形的分析模型，这些模型揭示了纳米颗粒晶格和基质聚合物如何共同决定所产生的结构，从而打破了原有的结构对称性，并大大改变了光子带隙的色散。；

2) 此外，该研究发现，拉伸导致主赝隙结构从第一布里渊区移出，并导致不同对称点的合并，多光子带隙的演化揭示了潜在的光学奇点随应变的变化，这一研究为软材料结构的重构奠定了新的基准，并可能为可拉伸三维拓扑光子晶体的研究奠定基础。

参考资料：

An, T., Jiang, X., Gao, F. et al. Strain to shine: stretching-induced three-dimensional symmetries in nanoparticle-assembled photonic crystals. Nat Commun 15, 5215 (2024).

10.1038/s41467-024-49535-z

https://doi.org/10.1038/s41467-024-49535-z