光子器件在现代技术中至关重要，它通过薄膜和结构操纵光，通过干涉和共振等原理增强功能。微/纳米制造的进步带来了光子晶体和超表面等复杂的设计，从而实现了精确的光控制。然而，这些设备在制造后常常缺乏适应性。水凝胶以其响应性和可调性而闻名，通过将动态光学特性与生物相容性相结合，提供了一种有前途的解决方案，满足了光子器件中制造后适应性的需求。在2024 年 1 月 1 日发表在《微系统与纳米工程》
杂志上的 一篇评论中，讨论围绕光子学中的水凝胶展开，强调了它们彻底改变该领域的潜力。该评论强调了这些水凝胶如何使设备能够适应和响应其环境，有望在技术和生物医学方面取得重大进展。 该综述的重点是利用水凝胶的独特特性来开发动态光子器件。水凝胶以其可变形的特性而闻名，它通过各种力与水分子相互作用，使它们能够膨胀和膨胀。这种行为使它们能够改变其光学特性以响应外部刺激，例如温度和 pH 值的变化。该研究深入研究了几种制造技术，例如光聚合和电子束光刻，以构建纳米级的水凝胶结构。光聚合使水凝胶在紫外线下形成薄膜和结构，而电子束光刻通过破坏水凝胶内的分子键来促进复杂纳米结构的创建。这些技术为基于水凝胶的光子器件铺平了道路，该器件能够进行大量、可调谐的光学改变。精心制作的设备可以充当动态光学腔或纳米腔，对外部刺激做出反应并提供增强的光学响应。这种创新方法标志着光子学的新时代，有望使设备具有前所未有的适应性和响应能力。 该研究的首席研究员 Junsuk Rho 教授表示：“水凝胶与光子学的集成标志着范式转变。我们不仅仅是调整现有技术;我们正在重新构想它们，使其更具适应性、响应能力，并与我们的应用程序集成。”环境。” 这项研究开创了光子学的新时代，其中设备不仅仅是被动的光导管，而且是环境中的主动参与者。它揭示了水凝胶在重塑主动光子学领域的潜力。这一突破将彻底改变我们与光子设备的交互，影响从日常技术到专业科学设备的一切。
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