清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Nanostructured fibers as a versatile photonic platform: radiative cooling and waveguiding through transverse Anderson localization

材料科学 光纤 丝素 发射率 复合材料 光电子学 光子学 丝绸 热的 纤维 辐射传输 辐射冷却 光学 热力学 物理 气象学
作者
Norman Nan Shi,Cheng‐Chia Tsai,Michael J. Carter,Jyotirmoy Mandal,Adam C. Overvig,Matthew Y. Sfeir,Ming Lu,Catherine L. Craig,Gary D. Bernard,Yuan Yang,Nanfang Yu
出处
期刊:Light-Science & Applications [Springer Nature]
卷期号:7 (1) 被引量:81
标识
DOI:10.1038/s41377-018-0033-x
摘要

Broadband high reflectance in nature is often the result of randomly, three-dimensionally structured materials. This study explores unique optical properties associated with one-dimensional nanostructures discovered in silk cocoon fibers of the comet moth, Argema mittrei. The fibers are populated with a high density of air voids randomly distributed across the fiber cross-section but are invariant along the fiber. These filamentary air voids strongly scatter light in the solar spectrum. A single silk fiber measuring ~50 μm thick can reflect 66% of incoming solar radiation, and this, together with the fibers' high emissivity of 0.88 in the mid-infrared range, allows the cocoon to act as an efficient radiative-cooling device. Drawing inspiration from these natural radiative-cooling fibers, biomimetic nanostructured fibers based on both regenerated silk fibroin and polyvinylidene difluoride are fabricated through wet spinning. Optical characterization shows that these fibers exhibit exceptional optical properties for radiative-cooling applications: nanostructured regenerated silk fibers provide a solar reflectivity of 0.73 and a thermal emissivity of 0.90, and nanostructured polyvinylidene difluoride fibers provide a solar reflectivity of 0.93 and a thermal emissivity of 0.91. The filamentary air voids lead to highly directional scattering, giving the fibers a highly reflective sheen, but more interestingly, they enable guided optical modes to propagate along the fibers through transverse Anderson localization. This discovery opens up the possibility of using wild silkmoth fibers as a biocompatible and bioresorbable material for optical signal and image transport.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
欢呼的冰蝶完成签到,获得积分10
15秒前
Wang完成签到 ,获得积分20
58秒前
Owen应助Xin采纳,获得10
1分钟前
文献搬运工完成签到 ,获得积分10
2分钟前
宇文非笑完成签到 ,获得积分10
2分钟前
完美世界应助985博士采纳,获得10
2分钟前
丘比特应助LULU采纳,获得20
2分钟前
3分钟前
3分钟前
whardon发布了新的文献求助10
3分钟前
merrylake完成签到 ,获得积分10
3分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
捉迷藏完成签到,获得积分10
4分钟前
5分钟前
qipengchen发布了新的文献求助10
5分钟前
Becky完成签到 ,获得积分10
5分钟前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
cadcae完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
哈哈哈发布了新的文献求助10
6分钟前
6分钟前
DocZhao应助哈哈哈采纳,获得10
6分钟前
科研通AI2S应助哈哈哈采纳,获得10
6分钟前
哈哈哈完成签到,获得积分10
6分钟前
Xin完成签到,获得积分10
6分钟前
7分钟前
8分钟前
8分钟前
暖雪儿完成签到,获得积分10
9分钟前
9分钟前
9分钟前
liang发布了新的文献求助10
9分钟前
9分钟前
无语的安白应助liang采纳,获得10
9分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
9分钟前
Xin发布了新的文献求助10
10分钟前
lixuebin完成签到 ,获得积分10
10分钟前
于呵呵呵呵完成签到 ,获得积分10
10分钟前
满意的伊完成签到,获得积分10
10分钟前
10分钟前
高分求助中
The Oxford Encyclopedia of the History of Modern Psychology 1500
Parametric Random Vibration 600
城市流域产汇流机理及其驱动要素研究—以北京市为例 500
Plasmonics 500
Drug distribution in mammals 500
Building Quantum Computers 458
Happiness in the Nordic World 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3857311
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3399737
关于积分的说明 10613474
捐赠科研通 3122022
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1721183
邀请新用户注册赠送积分活动 828920
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 777928