Self-Assembly of Cellulose Nanocrystals into Semi-Spherical Photonic Cholesteric Films

Advanced Functional Materials

Volumn 28, Issue 45, 2018, Pages

  Rofouie, Pardis ^a   Alizadehgiashi, Moien ^a   Mundoor, Haridas ^b   Smalyukh, Ivan I ^b   Kumacheva, Eugenia ^a  

^a UNIVERSITY OF TORONTO   (Canada)

^b University of Colorado at Boulder   (United States)

Author keywords

broadband reflection; cellulose nanocrystals; cholesteric liquid crystals; curved chiral film

Indexed keywords

BIOMIMETICS; CELLULOSE; CELLULOSE DERIVATIVES; CELLULOSE FILMS; CHOLESTERIC LIQUID CRYSTALS; FILM PREPARATION; NANOCRYSTALS; SELF ASSEMBLY; SPHERES;

BROADBAND REFLECTION; CELLULOSE NANO-CRYSTALS; CELLULOSE NANOCRYSTAL (CNCS); CHIRAL FILMS; DESIGN AND DEVELOPMENT; EFFECT OF CURVATURE; REFLECTANCE PROPERTIES; RESTRICTED MOBILITIES;

OPTICAL FILMS;

ASSEMBLY; CELLULOSE DERIVATIVES; FILM; REFLECTANCE; REFLECTION; SHAPE; SPHERES;

EID: 85053467826     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201803852     Document Type: Article

References (68)

1. F. Livolant, A. Leforestier, Prog. Polym. Sci. 1996, 21, 1115
2. M. M. Giraudguille, Calcif. Tissue Int. 1988, 42, 167
3. E. Belamie, G. Mosser, F. Gobeaux, M. M. Giraud-Guille, J. Phys.: Condens. Matter 2006, 18, 115
4. M. A. Meyers, P. Y. Chen, A. Y. M. Lin, Y. Seki, Prog. Mater. Sci. 2008, 53, 1
5. E. A. Zimmermann, B. Gludovatz, E. Schaible, N. K. N. Dave, W. Yang, M. A. Meyers, R. O. Ritchie, Nat. Commun. 2013, 4, 2634
6. W. Yang, V. R. Sherman, B. Gludovatz, E. Schaible, P. Stewart, R. O. Ritchie, M. A. Meyers, Nat. Commun. 2015, 6, 6649
7. Y. Bar-Cohen, Biomimetics: Nature-Based Innovation, CRC Press, Boca Raton, FL 2012
8. a) S. Vignolini, P. J. Rudall, A. V. Rowland, A. Reed, E. Moyroud, R. B. Faden, J. J. Baumberg, B. J. Glover, U. Steiner, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 15712
9. b) D. W. Lee, J. B. Lowry, Nature 1975, 254, 50
10. V. Sharma, M. Crne, J. O. Park, M. Srinivasarao, Science 2009, 325, 449
11. S. Vignolini, T. Gregory, M. Kolle, A. Lethbridge, E. Moyroud, U. Steiner, B. J. Glover, P. Vukusic, P. J. Rudall, J. R. Soc. Interface 2016, 13, 20160645
12. M. Hernandez-Jimenez, D. E. Azofeifa, E. Libby, C. Barboza-Aguilar, A. Solis, L. Arce-Marenco, I. Garcia-Aguilar, A. Hernandez, W. E. Vargas, Opt. Mater. Express 2014, 4, 2632
13. A. G. Dumanli, T. Savin, Chem. Soc. Rev. 2016, 45, 6698
14. H. M. Whitney, M. Kolle, P. Andrew, L. Chittka, U. Steiner, B. J. Glover, Science 2009, 323, 130
15. M. D. Shawkey, N. I. Morehouse, P. Vukusic, J. R. Soc. Interface 2009, 6, S221
16. a) S. N. Fernandes, Y. Geng, S. Vignolini, B. J. Glover, A. C. Trindade, J. P. Canejo, P. L. Almeida, P. Brogueira, M. H. Godinho, Macromol. Chem. Phys. 2013, 214, 25
17. b) M. Kolle, P. M. Salgard-Cunha, M. R. J. Scherer, F. M. Huang, P. Vukusic, S. Mahajan, J. J. Baumberg, U. Steiner, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 511
18. c) J. M. Slocik, S. Tadepalli, M. K. Gupta, R. R. Naik, S. Singamaneni, Chem. Rev. 2017, 117, 12705
19. d) M. Kolle, S. Lee, Adv. Mater. 2018, 30, 1702669
20. Y. P. Zhang, V. P. Chodavarapu, A. G. Kirk, M. P. Andrews, Sens. Actuators, B 2013, 176, 692
21. J. P. F. Lagerwall, C. Schutz, M. Salajkova, J. Noh, J. H. Park, G. Scalia, L. Bergstrom, NPG Asia Mater. 2014, 6, 80
22. a) K. E. Shopsowitz, W. Y. Hamad, M. J. MacLachlan, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 867
23. b) D. Gray, Nanomaterials 2016, 6, 213
24. G. von Freymann, V. Kitaev, B. V. Lotschz, G. A. Ozin, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2528
25. J. T. Woolley, Plant Physiol. 1975, 55, 172
26. H. Devries, Acta Crystallogr. 1951, 4, 219
27. Y. P. Zhang, V. P. Chodavarapu, A. G. Kirk, M. P. Andrews, J. Nanophotonics 2012, 6, 1
28. J. Majoinen, J. Hassinen, J. S. Haataja, H. T. Rekola, E. Kontturi, M. A. Kostiainen, R. H. A. Ras, P. Torma, O. Ikkala, Adv. Mater. 2016, 28, 5262
29. P. L. Almeida, S. Kundu, J. P. Borges, M. H. Godinho, J. L. Figueirinhas, Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 043501
30. R. Xiong, A. M. Grant, R. L. Ma, S. D. Zhang, V. V. Tsukruk, Mater. Sci. Eng., R 2018, 125, 1
31. A. Gencer, C. Schutz, W. Thielemans, Langmuir 2017, 33, 228
32. T. D. Nguyen, W. Y. Hamad, M. J. MacLachlan, Chem. Commun. 2013, 49, 11296
33. D. G. Liu, S. Wang, Z. S. Ma, D. L. Tian, M. Y. Gu, F. Y. Lin, RSC Adv. 2014, 4, 39322
34. H. K. Bisoyi, T. J. Bunning, Q. Li, Adv. Mater. 2018, 30, 1706512
35. a) H. Therien-Aubin, A. Lukach, N. Pitch, E. Kumacheva, Nanoscale 2015, 7, 6612
36. b) R. Bardet, N. Belgacem, J. Bras, ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 4010
37. c) G. Guidetti, S. Atifi, S. Vignolini, W. Y. Hamad, Adv. Mater. 2016, 28, 10042
38. a) J. K. Gansel, M. Thiel, M. S. Rill, M. Decker, K. Bade, V. Saile, G. von Freymann, S. Linden, M. Wegener, Science 2009, 325, 1513
39. b) M. Mitov, Adv. Mater. 2012, 24, 6260
40. a) M. Humar, I. Musevic, Opt. Express 2010, 18, 26995
41. b) Y. Uchida, Y. Takanishi, J. Yamamoto, Adv. Mater. 2014, 26, 4919
42. J. Noh, H. L. Liang, I. Drevensek-Olenik, J. P. F. Lagerwall, J. Mater. Chem. C 2014, 2, 806
43. Y. Geng, J. Noh, I. Drevensek-Olenik, R. Rupp, G. Lenzini, J. P. F. Lagerwall, Sci. Rep. 2016, 6, 26840
44. R. J. Hernandez, A. Mazzulla, A. Pane, K. Volke-Sepulveda, G. Cipparrone, Lab Chip 2013, 13, 459
45. a) Y. F. Li, J. J. Y. Suen, E. Prince, E. M. Larin, A. Klinkova, H. Therien-Aubin, S. J. Zhu, B. Yang, A. S. Helmy, O. D. Lavrentovich, E. Kumacheva, Nat. Commun. 2016, 7, 12520
46. b) P. X. Wang, W. Y. Hamad, M. J. MacLachlan, Angew. Chem., Int. Ed. 2016, 55, 12460
47. S. H. Cho, Y. F. Li, M. Seo, E. Kumacheva, Angew. Chem., Int. Ed. 2016, 55, 14014
48. R. M. Parker, B. Frka-Petesic, G. Guidetti, G. Kamita, G. Consani, C. Abell, S. Vignolini, ACS Nano 2016, 10, 8443
49. F. Jativa, C. Schutz, L. Bergstrom, X. H. Zhang, B. Wicklein, Soft Matter 2015, 11, 5374
50. S. H. Tan, N. T. Nguyen, Y. C. Chua, T. G. Kang, Biomicrofluidics 2010, 4, 32204
51. J. Majoinen, E. Kontturi, O. Ikkala, D. G. Gray, Cellulose 2012, 19, 1599
52. R. M. Parker, G. Guidetti, C. A. Williams, T. Zhao, A. Narkevicius, S. Vignolini, B. Frka-Petesic, Adv. Mater. 2017, 30, 1704477
53. Y. Geng, J. H. Noh, J. P. F. Lagerwall, Proc. SPIE, Emerging Liquid Crystal Technologies XI 2016, 9769, 15
54. a) C. Oldano, M. Rajteri, Phys. Rev. B 1996, 54, 10273
55. b) J. A. De La Cruz, Q. Liu, B. Senyuk, A. W. Frazier, K. Peddireddy, I. I. Smalyukh, ACS Photonics 2018, 5, 2468
56. P. Yeh, C. Gu, Optics of Liquid Crystal Displays, Wiley, New York 1999
57. a) R. Dreher, G. Meier, Phys. Rev. A 1973, 8, 1616
58. b) H. Takezoe, Y. Ouchi, M. Hara, A. Fukuda, E. Kuze, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 1983, 22, 1080
59. a) C. Schutz, M. Agthe, A. B. Fall, K. Gordeyeva, V. Guccini, M. Salajkova, T. S. Plivelic, J. P. F. Lagerwall, G. Salazar-Alvarez, L. Bergstrom, Langmuir 2015, 31, 6507
60. b) S. Beck-Candanedo, M. Roman, D. G. Gray, Biomacromolecules 2005, 6, 1048
61. c) E. Belamie, P. Davidson, M. M. Giraud-Guille, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 14991
62. Y. Habibi, L. A. Lucia, O. J. Rojas, Chem. Rev. 2010, 110, 3479
63. A. G. Dumanli, H. M. van der Kooij, G. Kamita, E. Reisner, J. J. Baumberg, U. Steiner, S. Vignolini, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 12302
64. a) C. N. Kaplan, L. Mahadevan, J. Fluid Mechanics 2015, 781, R2
65. b) G. Chu, R. Vilensky, G. Vasilyev, P. Martin, R. Zhang, E. Zussman, J. Phys. Chem. Lett. 2018, 9, 1845
66. H. Hu, R. G. Larson, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 7090
67. B. J. Fischer, Langmuir 2002, 18, 60
68. E. E. Urena-Benavides, G. Y. Ao, V. A. Davis, C. L. Kitchens, Macromolecules 2011, 44, 8990