Chromogenic Photonic Crystals Enabled by Novel Vapor-Responsive Shape-Memory Polymers

Advanced Materials

Volumn 27, Issue 24, 2015, Pages 3696-3704

  Fang, Yin ^a   Ni, Yongliang ^b   Choi, Baeck ^a   Leo, Sin Yen ^a   Gao, Jian ^a   Ge, Beverly ^a   Taylor, Curtis ^b   Basile, Vito ^c   Jiang, Peng ^a  

^a J Crayton Pruitt Family Department of Biomedical Engineering   (United States)

^b UNIVERSITY OF FLORIDA   (United States)

^c ITIA CNR   (Italy)

Author keywords

capillary condensation; chromogenic; macroporous; photonic crystals; shape memory polymers

Indexed keywords

CHROMOGENICS; POLYMERS; SHAPE MEMORY EFFECT; SHAPE OPTIMIZATION;

CAPILLARY CONDENSATION; MACROPOROUS; ORGANIC VAPORS; ROOM-TEMPERATURE OPERATION; SCIENTIFIC PRINCIPLES; SHAPE MEMORY; SHAPE MEMORY POLYMERS; SHAPE RECOVERY;

PHOTONIC CRYSTALS;

EID: 84935860879     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201500835     Document Type: Article

References (78)

1. Shape Memory Polymers, (Ed., A. Lendlein,), Springer, New York 2010.
2. W. M. Huang, B. Yang, Y. Q. Fu, Polyurethane Shape Memory Polymers, CRC Press, Boca Raton, FL, USA 2012.
3. D. Habault, H. Zhang, Y. Zhao, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 7244.
4. C. Yakacki, K. Gall, Adv. Polym. Sci. 2010, 226, 147.
5. T. Xie, Polymer 2011, 52, 4985.
6. A. Lendlein, S. Kelch, Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 2034.
7. C. Liu, H. Qin, P. T. Mather, J. Mater. Chem. 2007, 17, 1543.
8. H. Meng, J. Hu, J. Intel. Mater. Syst. Str. 2010, 21, 859.
9. T. D. Nguyen, C. M. Yakacki, P. D. Brahmbhatt, M. L. Chambers, Adv. Mater. 2010, 22, 3411.
10. M. A. C. Stuart, W. T. S. Huck, J. Genzer, M. Mueller, C. Ober, M. Stamm, G. B. Sukhorukov, I. Szleifer, V. V. Tsukruk, M. Urban, F. Winnik, S. Zauscher, I. Luzinov, S. Minko, Nat. Mater. 2010, 9, 101.
11. C. M. Yakacki, Polym. Rev. 2013, 53, 1.
12. C. J. Kloxin, C. N. Bowman, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 7161.
13. M. Behl, M. Y. Razzaq, A. Lendlein, Adv. Mater. 2010, 22, 3388.
14. L. Ionov, Polym. Rev. 2013, 53, 92.
15. S. M. Felton, M. T. Tolley, B. Shin, C. D. Onal, E. D. Demaine, D. Rus, R. J. Wood, Soft Matter 2013, 9, 7688.
16. A. Gugliuzza, E. Drioli, J. Membr. Sci. 2013, 446, 350.
17. J. Leng, H. Lu, Y. Liu, W. M. Huang, S. Du, MRS Bull. 2009, 34, 848.
18. M. F. Metzger, T. S. Wilson, D. Schumann, D. L. Matthews, D. J. Maitland, Biomed. Microdevices 2002, 4, 89.
19. W. Small, T. S. Wilson, W. J. Benett, J. M. Loge, D. J. Maitland, Opt. Express 2005, 13, 8204.
20. H. Tobushi, H. Hara, E. Yamada, S. Hayashi, Smart Mater. Struct. 1996, 5, 483.
21. A. Lendlein, R. Langer, Science 2002, 296, 1673.
22. L. Xue, S. Dai, Z. Li, J. Mater. Chem. 2012, 22, 7403.
23. C. M. Yakacki, R. Shandas, C. Lanning, B. Rech, A. Eckstein, K. Gall, Biomaterials 2007, 28, 2255.
24. D. J. Maitland, M. F. Metzger, D. Schumann, A. Lee, T. S. Wilson, Laser Surg. Med. 2002, 30, 1.
25. J. Leng, H. Lv, Y. Liu, S. Du, J. Appl. Phys. 2008, 104, 104917.
26. H. Koerner, G. Price, N. A. Pearce, M. Alexander, R. A. Vaia, Nat. Mater. 2004, 3, 115.
27. C. S. Hazelton, S. C. Arzberger, M. S. Lake, N. A. Munshi, J. Adv. Mater. 2007, 39, 35.
28. H. Meng, H. Mohamadian, M. Stubblefield, D. Jerro, S. Ibekwe, S.-S. Pang, G. Li, Smart Mater. Struct. 2013, 22, 093001.
29. P. T. Mather, X. Luo, I. A. Rousseau, Annu. Rev. Mater. Res. 2009, 39, 445.
30. B. Heuwers, A. Beckel, A. Krieger, F. Katzenberg, J. C. Tiller, Macromol. Chem. Phys. 2013, 214, 912.
31. B. Heuwers, D. Quitmann, R. Hoeher, F. M. Reinders, S. Tiemeyer, C. Sternemann, M. Tolan, F. Katzenberg, J. C. Tiller, Macromol. Chem. Phys. 2013, 34, 180.
32. T. Xie, X. Xiao, J. Li, R. Wang, Adv. Mater. 2010, 22, 4390.
33. H. Xu, C. Yu, S. Wang, V. Malyarchuk, T. Xie, J. A. Rogers, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 3299.
34. J. Kunzelman, T. Chung, P. T. Mather, C. Weder, J. Mater. Chem. 2008, 18, 1082.
35. H. Lv, J. Leng, Y. Liu, S. Du, Adv. Eng. Mater. 2008, 10, 592.
36. W. M. Huang, B. Yang, L. An, C. Li, Y. S. Chan, Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 114105.
37. H. Du, J. Zhang, Soft Matter 2010, 6, 3370.
38. X. Gu, P. T. Mather, RSC Adv. 2013, 3, 15783.
39. D. Quitmann, N. Gushterov, G. Sadowski, F. Katzenberg, J. C. Tiller, Adv. Mater. 2014, 26, 3441.
40. X. M. Ding, J. L. Hu, X. M. Tao, C. P. Hu, G. Y. Wang, J. Appl. Polym. Sci. 2008, 107, 4061.
41. J. D. Joannopoulos, R. D. Meade, J. N. Winn, Photonic Crystals: Molding the Flow of Light, Princeton University Press, Princeton, NJ, USA 1995.
42. C. Fenzl, T. Hirsch, O. S. Wolfbeis, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 53, 3318.
43. B. Hatton, L. Mishchenko, S. Davis, K. H. Sandhage, J. Aizenberg, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 10354.
44. Y. A. Vlasov, X. Z. Bo, J. C. Sturm, D. J. Norris, Nature 2001, 414, 289.
45. J. M. Weissman, H. B. Sunkara, A. S. Tse, S. A. Asher, Science 1996, 274, 959.
46. A. C. Arsenault, T. J. Clark, G. Von Freymann, L. Cademartiri, R. Sapienza, J. Bertolotti, E. Vekris, S. Wong, V. Kitaev, I. Manners, R. Z. Wang, S. John, D. Wiersma, G. A. Ozin, Nat. Mater. 2006, 5, 179.
47. C. I. Aguirre, E. Reguera, A. Stein, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 2565.
48. Y. Kang, J. J. Walish, T. Gorishnyy, E. L. Thomas, Nat. Mater. 2007, 6, 957.
49. H. Fudouzi, Y. N. Xia, Langmuir 2003, 19, 9653.
50. J. Ge, J. Goebl, L. He, Z. Lu, Y. Yin, Adv. Mater. 2009, 21, 4259.
51. J.-H. Jang, C. Y. Koh, K. Bertoldi, M. C. Boyce, E. L. Thomas, Nano Lett. 2009, 9, 2113.
52. Y. Takeoka, M. Watanabe, Langmuir 2002, 18, 5977.
53. J. Ge, Y. Hu, Y. Yin, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 7428.
54. E. P. Chan, J. J. Walish, A. M. Urbas, E. L. Thomas, Adv. Mater. 2013, 25, 3934.
55. Z. Pan, J. Ma, J. Yan, M. Zhou, J. Gao, J. Mater. Chem. 2012, 22, 2018.
56. I. B. Burgess, M. Loncar, J. Aizenberg, J. Mater. Chem. C 2013, 1, 6075.
57. Y. Yue, T. Kurokawa, M. A. Haque, T. Nakajima, T. Nonoyama, X. Li, I. Kajiwara, J. P. Gong, Nat. Commun. 2014, 5, 4659.
58. Y. F. Yue, M. A. Haque, T. Kurokawa, T. Nakajima, J. P. Gong, Adv. Mater. 2013, 25, 3106.
59. J. Cui, W. Zhu, N. Gao, J. Li, H. Yang, Y. Jiang, P. Seidel, B. J. Ravoo, G. Li, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 3844.
60. M. G. Han, C. G. Shin, S.-J. Jeon, H. Shim, C.-J. Heo, H. Jin, J. W. Kim, S. Lee, Adv. Mater. 2012, 24, 6438.
61. D. Yang, S. Ye, J. Ge, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 3197.
62. S. Ye, Q. Fu, J. Ge, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 6430.
63. S. A. Asher, V. L. Alexeev, A. V. Goponenko, A. C. Sharma, I. K. Lednev, C. S. Wilcox, D. N. Finegold, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3322.
64. J. H. Holtz, S. A. Asher, Nature 1997, 389, 829.
65. C. G. Schaefer, M. Gallei, J. T. Zahn, J. Engelhardt, G. P. Hellmann, M. Rehahn, Chem. Mater. 2013, 25, 2309.
66. C. G. Schaefer, D. A. Smolin, G. P. Hellmann, M. Gallei, Langmuir 2013, 29, 11275.
67. Y. Fang, Y. L. Ni, S. Y. Leo, C. Taylor, V. Basile, P. Jiang, Nat. Commun. unpublished.
68. O. D. Velev, T. A. Jede, R. F. Lobo, A. M. Lenhoff, Nature 1997, 389, 447.
69. P. Jiang, K. S. Hwang, D. M. Mittleman, J. F. Bertone, V. L. Colvin, J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 11630.
70. P. Jiang, J. F. Bertone, K. S. Hwang, V. L. Colvin, Chem. Mater. 1999, 11, 2132.
71. S. J. Gregg, K. S. W. Sing, Adsorption, Surface Area and Porosity, Academic, London 1982.
72. J. T. Tsai, Y. S. Su, D. M. Wang, J. L. Kuo, J. Y. Lai, A. Deratani, J. Membr. Sci. 2010, 362, 360.
73. M. D. Mason, D. J. Sirbuly, S. K. Buratto, Thin Solid Films 2002, 406, 151.
74. J. F. Bertone, P. Jiang, K. S. Hwang, D. M. Mittleman, V. L. Colvin, Phys. Rev. Lett. 1999, 83, 300.
75. Z. Gemici, P. I. Schwachulla, E. H. Williamson, M. F. Rubner, R. E. Cohen, Nano Lett. 2009, 9, 1064.
76. R. A. Potyrailo, H. Ghiradella, A. Vertiatchikh, K. Dovidenko, J. R. Cournoyer, E. Olson, Nat. Photonics 2007, 1, 123.
77. H. T. Yang, P. Jiang, Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 011104.
78. W. Stober, A. Fink, E. Bohn, J. Colloid Interface Sci. 1968, 26, 62.