Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) Часть 2)

СЕКЦИЯ 4 ИССЛЕДОВАНИЕ СИНТЕЗА, СВОЙСТВ И ПРИМЕНЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МИКРО- И НАНОСТРУКТУРНЫХ МАТЕРИАЛОВ DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2018.9.1.485-489 УДК 543.4 : 535.421 СОЗДАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МЕТАМАТЕРИАЛОВ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ НАНО- И МИКРОСФЕР ДЛЯ ФОТОНИКИ И РАДИОФОТОНИКИ С. Д. Абдуллаев1, А. А. Козлов1, А. С. Аксенов1, А. В. Иванов23 1 Институт тонкой химической технологии Московского технологического университета (МИРЭА), г. Москва, Россия 2Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, г. Москва, Россия 3ФГБУН Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН, г. Москва, Россия Аннотация Рассмотрено формирование структурированных материалов из полистирольных нано- и микросфер с периодической упаковкой. Разработаны принципы получения заданных структур. Предложенные функциональные материалы, построенные по принципу 3D-фотонных кристаллов с изменяющимся периодом упаковки, могут быть использованы как основа сенсорных матриц в химическом анализе (сферы диаметром 150-280 нм) и как малогабаритные антенные устройства в радиофотонике (сферы диаметром 6-200 мкм). Ключевые слова: фотонные кристаллы, метаматериалы, сенсоры, химический анализ, фотоника, радиофотоника. DEVELOPMENT OF FUNCTIONAL METAMATERIALS FROM POLYMERIC NANO- AND MICROSPHERES FOR PHOTONICS AND RADIO PHOTONICS S. D. Abdullaev1, A. A. Kozlov1, A. S. Aksenov1, A. V. Ivanov23 11nstitute of Fine Chemical Technology, Moscow Technological University (MIREA), Moscow, Russia 2Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia 3N. S. Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the RAS, Moscow, Russia Abstract The formation of materials from polystyrene nano- and microspheres with a regular structure was considered. The principles of creation of the predefined structures were developed. The proposed functional materials, which were designed according to the principle of 3D-photonic crystals with alterated periodicity of structure, can be used as the basis of sensor arrays for chemical analysis (spheres with particle size 150-280 nm) and as compact antenna devices for radio photonics (spheres with particle size 6-200 microns). Keywords: photonic crystals, metamaterials, sensors, chemical analysis, photonics, radio photonics. Функциональные материалы с заданной регулярной нано- и микроразмерной структурой находят все более широкое применение в областях физики, в электронике, технологии, например, в качестве оптических фокусирующих устройств и «суперпризм», волноводов, запоминающихустройств для компьютеров и т. д. Особый интерес представляют материалы, меняющие периодичность упаковки под внешним воздействием, что приводит к изменению отражения или излучения в определенном диапазоне длин волн в зависимости от размера частиц матрицы. Такие материалы могут быть использованы в качестве оптических сенсорных устройств для химического анализа или в качестве компактных перестраиваемых антенн. Целью настоящей работы является создание инновационных функциональныхматериалов для перспективных систем фотоники и радиофотоники на новых физических принципах. Материалы, состоящие из наноразмерных сфер, представляют интерес для применения в оптических методах химического анализа; микросферические материалы— для применения в радиолокации [1]. 485