利用植物基色素提升聚合物的折射率

聚合物材料因其可成型性、低密度和功能多样性而备受青睐。然而，常见聚合物的折射率处于 1.4 至 1.6 相对狭窄的范围内。本文证明，将市售聚合物加载高浓度植物基色素可有效提升其折射率。对于负载 67w/w\% $\beta$-胡萝卜素的聚苯乙烯，我们在 $531~\mathrm{nm}$ 吸收边附近实现 2.2 的峰值，且在可见光更长波长范围内保持高于 1.75 的值。尽管色素负载量高，该共混物仍保持聚苯乙烯的热成型能力，且 $\beta$-胡萝卜素保持分子级分散。对植物源聚合物乙基纤维素也展示了类似结果。由于折射率增强与引入强吸收密切相关，其最适用于光在材料中传播距离短的应用，如反射体与纳米光子系统。我们通过实验展示了薄膜反射率的增强，乙基纤维素在特定波长下可达七倍。理论计算强调，这一简单策略可显著增加纳米颗粒的光散射并提升布拉格反射体性能。