Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

Изготовление полимерных микросфер для оптического резонатора и лазерных приложений

Published: June 2, 2017 doi: 10.3791/55934

Summary

Представлены протоколы синтеза микросфер из полимеров, манипуляции с микросферами и измерения микрофотолюминесценции.

Abstract

В этой статье описаны три способа получения флуоресцентных микросфер, содержащих π-конъюгированные или несопряженные полимеры: диффузия паров, осаждение границ раздела и мини-эмульсия. Во всех методах из процесса самосборки в растворе получают четко определенные сферы размером в микрометр. Метод диффузии паров может привести к сферам с наивысшей сферичностью и гладкостью поверхности, однако типы полимеров, способных образовывать эти сферы, ограничены. С другой стороны, в мини-эмульсионном методе микросферы могут быть изготовлены из различных типов полимеров даже из высококристаллических полимеров с копланарными π-конъюгированными скелетами. Фотолюминесцентные (ПЛ) свойства из одиночных изолированных микросфер необычны: ПЛ заключен внутри сфер, распространяется по окружности сфер через полное внутреннее отражение на границе раздела полимер / воздух и самомеханизирует, чтобы показать резкие и периодические резонансные PL линий. Эти резонатиныG являются так называемыми «режимами шепчущей галереи» (WGM). Эта работа демонстрирует, как измерять WGM PL из одиночных изолированных сфер с использованием метода микрофотолюминесценции (μ-PL). В этом методе фокусированный лазерный луч облучает одну микросферу, и люминесценция детектируется спектрометром. Затем микроманипуляционный метод используется для соединения микросфер один за другим и для демонстрации межпространственного распространения PL и преобразования цвета из связанных микросфер при возбуждении по периметру одной сферы и обнаружения PL из другой микросферы. Эти методы, μ-PL и микроманипуляция, полезны для экспериментов по микрооптическому применению с использованием полимерных материалов.

Introduction

Полимерные нано / микроразмерные частицы широко используются для различных применений, в том числе в качестве носителя катализатора, наполнителей для колоночной хроматографии, агентов доставки лекарств, флуоресцентных зондов для отслеживания клеток, оптических носителей и т. Д. 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 . В частности, π-сопряженные полимеры обладают присущими люминесцентными и зарядово-проводящими свойствами, которые полезны для оптических, электронных и оптоэлектронных применений с использованием полимерных сфер 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , особенно лазерных приложений с использованием мягкой оргАнисовые материалы 15 , 16 , 17 . Например, трехмерное интегрирование сфер с несколькими сотнями нанометровых диаметров образует коллоидные кристаллы, которые показывают квантовые зазоры фотонов на определенной длине волны 18 , 19 . Когда свет ограничен в периодической структуре между пунктами, в середине полосы остановки появляется эффект генерации. С другой стороны, когда размер шаров увеличивается до масштаба в несколько микрометров, свет ограничивается внутри одной микросферы посредством полного внутреннего отражения на границе раздела полимер / воздух 20 . Распространение световой волны на максимальной окружности приводит к интерференции, приводящей к появлению резонансного режима с острыми и периодическими эмиссионными линиями. Эти оптические моды являются так называемыми «режимами шепчущей галереи» (WGM). Термин «шепчущая галерея» возник изСобор Святого Павла в Лондоне, где звуковые волны распространяются по окружности стены, позволяя слышать шепот человека с другой стороны галереи. Поскольку длина волны света находится на субмикрометровой шкале, которая намного меньше звуковых волн, такой большой купол не нужен для WGM света: крошечные, микрометрические, хорошо определенные сосуды, такие как микросферы, микродиски , И микрокристаллы, соответствуют условиям WGM.

Уравнение 1 представляет собой простую форму резонирующего условия WGM 21 :

Nπd = (1)

Где n - показатель преломления резонатора, d - диаметр, l - целое число, λ - длина волны света. Левая часть (1) - длина оптического пути через одно окружное распространение. Когда оптический путь совпадает сЦелое кратное длине волны, возникает резонанс, а на другой длине волны световая волна уменьшается при округлении.

В настоящей работе представлены несколько экспериментальных методов получения микросфер для резонаторов WGM из конъюгированных полимеров в растворе: диффузия паров 22 , 23 , 24 , 25 , 26 , 27 , 28 , 29 , 30 , мини-эмульсия 31 и осаждение границ 32 . Каждый метод имеет уникальные характеристики; Например, метод диффузии пара дает четко определенные микросферы с очень высокой сферичностью и гладкими поверхностями, но из этих микросфер могут образовываться только низкокристаллические полимеры. С другой стороны, для мини-эмульсииСпособ, различные виды конъюгированных полимеров, в том числе высококристаллические полимеры, могут образовывать сферы, но морфология поверхности ниже, чем у метода паровой диффузии. Метод осаждения на границе предпочтительнее для создания микросфер из легированных красителем, несопряженных полимеров. Во всех случаях селекция растворителя и нерастворителя играет важную роль в формировании сферической морфологии.

Во второй половине этой статьи представлены методы μ-PL и микроманипуляции. Для метода μ-PL микросферы рассеиваются на подложке, а фокусированный лазерный луч через объектив микроскопа используется для облучения одиночной изолированной микросферы 24 . Сгенерированный PL из сферы детектируется спектрометром через объектив микроскопа. Перемещение ступени образца может изменять положение места возбуждения. Точка обнаружения также зависит от наклона коллиматорной оптики exciЛучевой лазерный луч относительно оптической оси пути 28 , 32 обнаружения. Для исследования межпространственного распространения света и преобразования длины волны можно использовать метод микроманипуляции 32 . Чтобы соединить несколько микросфер с различными оптическими свойствами, можно взять одну сферу с помощью микроиглы и поместить ее в другую сферу. В сочетании с методами микроманипуляции и методом μ-PL различные оптические измерения могут быть проведены с использованием сопряженных полимерных сфер, которые получают простым методом самосборки. Этот видеоматериал будет полезен читателям, которые хотят использовать мягкие полимерные материалы для оптических приложений.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Протоколы изготовления полимерных микросфер

  1. Метод диффузии паров
    1. Растворяют 2 мг конъюгированных полимеров, таких как P1 (поли [(9,9-диоктилфлуорен-2,7-диил) - alt - (5-октилтиено [3,4- c ] пиррол-4,6-дион-1, 3-диил)]) 28 и P2 (поли [(N- (2-гептилундецил) карбазол-2,7-диил) - alt - (4,8-бис [(додецил) карбонил] бензо [1,2- b : 4,5- b '] дитиофен-2,6-диил)]) 28 , в 2 мл хлороформа (хороший растворитель) в 5-мл флаконе.
    2. Поместите 5 мл метанола (плохой растворитель) в 50 мл флакон.
    3. Поместите флакон 5 мл, содержащий раствор хлороформа полимера, в флакон объемом 50 мл, содержащий метанол.
    4. Закройте 50 мл флакон и держите его в течение 3 дней при 25 ° C, чтобы обеспечить осаждение полимерных микросфер.
  2. Мини-эмульсионный метод
    1. Растворить 5 мг конъюгированных полимеров, таких как polY [9,9-ди-н-октилфторенил-2,7-диил] (PFO) и поли [2-метокси-5- (3 ', 7'-диметилоктилокси) -1,4-фениленвинилен] (MDMOPPV) В 1 мл хлороформа.
    2. Растворить 30 мг (~ 50 мМ) додецилсульфата натрия (SDS) в 2 мл деионизированной воды.
    3. Добавить 100 мкл раствора хлороформа полимера в 2 мл воды, содержащей SDS.
    4. Аккуратно перемешайте смесь хлороформ / вода с использованием сверхскоростного гомогенизатора со скоростью 30 000 об / мин в течение 2 мин для эмульгирования раствора.
    5. Держите его в течение 1 дня, не закрывая флакон, чтобы испарить хлороформ.
    6. Центрифугируйте дисперсию в 1,5 мл микроцентрифужной пробирке в течение 5 мин при 2200 x g. Удалите надосадочный водный раствор, содержащий SDS.
    7. Добавьте 2 мл деионизированной воды и энергично встряхните.
    8. Повторите шаг 1.2.6 и 1.2.7 трижды, чтобы вымыть остаточные SDS.
  3. Интерфейс Метод Осадки
  4. Растворить 200 мкг полистирола (PS) и 10 мкГ флуоресцентного красителя (бориновый дипиррин, BODIPY) до 0,2 мл тетрагидрофурана (ТГФ).
  5. Осторожно вылейте раствор THF на 1 мл водного слоя.
  6. Держите двухслойный разделенный THF / воду в течение 6 часов, не закрывая флакон, чтобы обеспечить осаждение полимерных микросфер.

2. Измерение микрофотолюминесценции (μ-PL)

  1. Базовые приготовления
    1. Разбавьте суспензию микросфер, приготовленных в разделе 1, в нерастворителе ( т.е. метаноле или деионизированной воде).
    2. Спин-литой каплей (20-30 мкл) разбавленной суспензии микросфер на кварцевую подложку с использованием спин-покрытия (как правило, 2000 об / мин в течение 50 с).
    3. Высушить на воздухе полученную литейную пленку до полного испарения растворителей (~ 5 мин).
  2. Экспериментальная установка
    1. Поместите кварцевую подложку (15 x 15 x 0,5 мм 3 ) на образецную ступень оптического микронаoscope.
    2. Найдите четко определенные микросферы, которые изолированы от других сфер и подходят для измерения μ-PL.
    3. Выберите лазер ( т. Е. Длину волны, непрерывную волну или импульс, время облучения, интеграцию и т . Д.).
    4. Выберите увеличение объектива.
  3. измерения
    1. Используйте фокусированный лазерный луч для облучения микросферы. Используйте следующее условие лазера: непрерывный или импульсный лазер с длинами волн возбуждения ( λ ex ) 405 нм (cw), 450 нм (cw), 355 нм (импульсный лазер, частота, 1 кГц, длительность импульса, 7 нс) и 470 Нм (импульсный лазер, частота 2,5 МГц, длительность импульса 70 пс).
    2. Запишите спектр ФЛ в возбужденном пятне с помощью спектрометра с решеткой 300 или 1200 канавок мм -1 .
    3. Возьмите флуоресцентное изображение.
    4. Измените пятно возбуждения, перемещая образец.
    5. Измените место обнаружения, наклонив коллиматор(если необходимо).

3. Техника микроманипуляции

  1. Манипуляция микросферами
    1. Установите кварцевую подложку, на которой микросферы иммобилизуются на стадии образца оптического микроскопа.
    2. Найдите четко определенную микросферу, подходящую для измерения μ-PL.
    3. Установите микро-иглу на микроманипуляторе.
    4. Переместите микро иглу с помощью управляемого компьютером джойстика, чтобы поднять микросферу.
    5. Переместите микросферу и подключите ее к другой микросфере.
    6. Измерьте μ-PL от подключенной микросферы.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

На рисунке 1 показаны схематические представления метода паровой диффузии (а), метода мини-эмульсии (б) и метода осаждения границы раздела (с). Для метода диффузии паров ( рис. 1а ) флакон объемом 5 мл, содержащий раствор полимеров (0,5 мг / мл, 2 мл) CHCl 3 , помещали в 50 мл флакон, содержащий 5 мл нерастворителя, такого как MeOH , Наружный флакон закрывали, а затем оставляли на 3 дня при 25 ° C. Пары нерастворителя медленно диффундируют в раствор, что приводит к осаждению полимеров через перенасыщенное состояние. Для метода мини-эмульсии ( рис. 1b ) к водному раствору н- додецилсульфата натрия (SDS, 1 мМ, 2 мл) добавляли раствор полимеров (5 мг / мл, 200 мкл) CHCl 3 . Раствор двухфазного разделения воды / CHCl 3 был эмульсиейПри энергичном перемешивании с помощью гомогенизатора (30 000 об / мин, 5 мин). Полученную эмульсию оставляли стоять в течение 24 ч при 25 ° С и 1 атм для естественного испарения CHCl 3 . Избыток SDS удаляли путем замены супернатантной воды путем центрифугирования (3 раза) для получения осадка конъюгированных полимеров. Для способа осаждения на границе ( рис. 1в ) раствор ТГФ смеси полистирола (PS, [PS] = 1,0 мг / мл) и флуоресцентного красителя ([краситель] = 0,002-1,0 мг / мл = 6,4-3,200 МкМ) осторожно добавляли к нерастворимому слою смеси вода / EtOH (6/1 об. / Об., 1 мл). Медленная диффузия растворителей наряду с одновременным испарением ТГФ в воздух приводила к осаждению через 6 часов старения.

Микрофотографии сканирующей электронной микроскопии (SEM) полученных микросфер, полученных каждым способом, показаны на рис.1. Для методов диффузии паров и взаимодействия с границами были получены четко определенные микросферы с высокой сферичностью и гладкой поверхностью. С другой стороны, для метода миниэмульсии были получены четко определенные микросферы, но морфология поверхности была не столь гладкой по сравнению с другими методами. Это объясняется тем, что поверхностно-активное вещество покрывает всю поверхность микросфер. Однако достоинством мини-эмульсионного метода является то, что микросферы могут быть изготовлены из различных видов конъюгированных полимеров. Это весьма выгодно, потому что с методом диффузии паров полимеры с высокой степенью кристалличности едва ли образуют сферическую геометрию. В методе осаждения поверхности вода часто используется в качестве нерастворителя на нижнем слое. Однако π-конъюгированные полимеры обычно очень гидрофобны, поэтому происходит сильная агломерация возникающих микросфер. Это невыгодно для выделения каждой отдельной микросферы на подложке для μ-PL measurements.

На рисунке 2 показано схематическое изображение экспериментальной установки μ-PL. Для определения подходящих частиц и определения их диаметров ( d ) использовался оптический микроскоп с объективом 50X или 100X. Для измерений использовалась система μ-PL с микроскопом в сочетании с монохроматором (решетка: 300 или 1200 канавок мм -1 ) и ПЗС-камерой. Периметр одной микросферы был фотовозбужден при 25 ° C в условиях окружающей среды непрерывным или импульсным лазером с длиной волны возбуждения ( λ ex ) 405 нм (cw), 532 нм (cw), 355 нм (импульсный лазер, частота, 1 кГц, длительность импульса 7 нс) или 470 нм (импульсный лазер, частота 2,5 МГц, длительность импульса 70 пс).

Для измерений μ-PL с различными положениями возбуждения и детектирования сферы возбуждались лазером на 405 нм,И свет был собран в конфокальной установке с помощью объектива 50X и детектирован спектрометром с решеткой размером 300 мм. Размер пятна, мощность лазера и время интегрирования составляли 0,5 мкм, 0,5 мкВт и 1 с соответственно. Чтобы отделить пятно обнаружения от возбуждения, коллиматорная оптика лазерного луча возбуждения была наклонена относительно оптической оси пути обнаружения.

На рисунке 3 показана WGM PL одной микросферы π-сопряженных полимеров: P1 16k , P2 и их смесей. 28 Четкие спектры WGM PL наблюдались от всех одиночных микросфер. Q-фактор, определяемый пиковой длиной волны, деленной на полуширину пика, достигал 2200 для микросфер P1 16k , тогда как микросферы P2 показали Q-фактор всего 300,Y из-за шероховатой морфологии поверхности 28 . Для полимерных смесевых микросфер произошел эффективный перенос энергии внутриземной области, что привело к значительному сдвигу WGM PL от области желтого до красноватого цвета. Из-за гладкой поверхности поддерживается высокий коэффициент добротности (1500).

Кроме того, каскад переноса энергии между сферами исследовался комбинацией методов микроманипуляции и μ-PL. Таким образом, полиморфные бор-дипиррин (BODIPY), покрытые красителем PS-микросферы с цветами PL зеленого, желтого, оранжевого и красного были связаны один за другим с образованием тетрасфер с линейной и Т-образной конфигурациями ( рисунок 4 ) 32 . Детальный анализ эффективности переноса энергии показал, что передача энергии света от зеленого до желтого и от желтого до оранжевого происходила эффективно, в то время как передача энергии от оранжевого до красного почти не происходила b Из-за небольшого перекрытия между полосой PL энергетического донора и полосой поглощения акцептора энергии. Излишне говорить, что перевернутые преобразования энергии, такие как от красного до оранжевого, желтого и зеленого, едва ли имели место.

Рисунок 1
Рисунок 1: Способ получения полимерных микросфер. Схематические представления метода диффузии паров ( а ), метода мини-эмульсии ( б ) и способа осаждения границы раздела ( с ) и микроскопов СЭМ полученных полимерных микросфер по каждому способу получения. Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

55934fig2.jpg "/>
Рисунок 2: Схематическое изображение экспериментальной установки для измерений μ-PL. Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 3
Рисунок 3: спектры PL из одной микросферы. ( A ) Молекулярные структуры P1 16k и P2 и схематические изображения самосборных микросфер из P1 16k , P2 и их смеси ( P1 16k / P2 = 8/2 w / w) вместе с их микрофотографиями SEM. ( B - d ) спектры PL из одной микросферы, образованной из P1 16k ( b ), P1 16k / P2 ( c ) и P2 ( d ). Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 4
Рисунок 4: Техника микроманипуляции для размещения микросфер. ( A ) Оптическая микрофотография полиморфных микросфер PS, покрытых BODIPY, с помощью тонкой микроигры. ( B и c ) Оптические (верхние) и флуоресцентные (нижние) микрофотографии связанных микросфер с линейными ( b ) и T-образными ( c ) конфигурациями. ( D ) Схематическое представление опосредуемой полости, перенос энергии между перронами.Jpg "target =" _ blank "> Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы не заявляют никаких конкурирующих финансовых интересов.

Acknowledgments

Эта работа была частично поддержана KAKENHI (25708020, 15K13812, 15H00860, 15H00986, 16H02081) от JSPS / MEXT Japan, Фонда стекла Asahi и Университета Цукубы. Пред-стратегическая инициатива «Ансамбль света с вещами и жизнью».

Materials

Name Company Catalog Number Comments
polystyrene Aldrich 132427-25G
sodium dodecylsulfate Kanto Kagaku 372035-31
tetrahydrofuran Wako 206-08744
chloroform Wako 038-18495
methanol Wako 139-13995
Poly(9,9-di-n-octylfluorenyl-2,7-diyl) Aldrich 571652-500MG
Poly[2-methoxy-5-(3′,7′-dimethyloctyloxy)-1,4-phenylenevinylene] (MDMOPPV) Aldrich 546461-1G
poly[(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl)-alt-(5-octylthieno[3,4-c]pyrrole-4,6-dione-1,3-diyl)] (P1) synthesized - reference 28
poly[(N-(2-heptylundecyl)carbazole-2,7-diyl)-alt-(4,8-bis[(dodecyl)carbonyl]benzo[1,2-b:4,5-b′]dithiophene-2,6-diyl)] (P2) synthesized - reference 28
fluorescent dye (boron dipyrrin; BODIPY) synthesized - reference 32
Optical Microscope Nicon Eclipse LV-N
laser_405 nm Hutech DH405-10-5
Spectrometer Lambda Vision LV-MC3/T
Homogenizer Microtech Nichion Physcotron NS-360D
micromanipulation Microsupport Quick Pro QP-3RH

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ford, W. T., Chandran, R., Turk, H. Catalysts Supported on Polymer Colloids. Pure Appl. Chem. 60 (3), 395-400 (1988).
  2. Chen, C. -W., Chen, M. -Q., Serizawa, T., Akashi, M. In Situ Synthesis And the Catalytic Properties of Platinum Colloids on Polystyrene Microspheres with Surface-Grafted Poly(N-isopropylacrylamide). Chem. Commun. , 831-832 (1998).
  3. Suzuki, K., Yumura, T., Mizuguchi, M., Tanaka, Y., Chen, C. -W., Akashi, M. Poly(N-isopropylacrylamide)-Grafted Silica as a Support of Platinum Colloids: Preparation Method, Characterization, and Catalytic Properties in Hydrogenation. J. Appl. Polym. Sci. 77, 2678-2684 (2000).
  4. Zhang, S., Chen, L., Zhou, S., Zhao, D., Wu, L. Facile Synthesis of Hierarchically Ordered Porous Carbon via in Situ Self-Assembly of Colloidal Polymer and Silica Spheres and Its Use as a Catalyst Support. Chem. Mater. 22, 3433-3440 (2010).
  5. Kataoka, K., Harada, A., Nagasaki, Y. Block Copolymer Micelles for Drug Delivery: Design Characterization And Biological Significance. Adv. Drug Deliv. Rev. 47, 113-131 (2001).
  6. Otsuka, H., Nagasaki, Y., Kataoka, K. P. EGylated Nanoparticles for Biological And Pharmaceutical Applications. Adv. Drug Deliv. Rev. 55, 403-419 (2003).
  7. Nishiyama, N., Kataoka, K. Current State, Achievements, And Future Prospects of Polymeric Micelles as Nanocarriers for Drug and Gene Delivery. Pharmacol. Ther. 112, 630-648 (2006).
  8. Velev, O. D., Kaler, E. W. In Situ Assembly of Colloidal Particles into Miniaturized Biosensors. Langmuir. 15 (11), 3693-3698 (1999).
  9. Techawanitchai, P., Yamamoto, K., Ebara, M., Aoyagi, T. Surface Design with Self-Heating Smart Polymers for On-Off Switchable Traps. Sci. Technol. Adv. Mater. 12, 044609 (2011).
  10. Lange, U., Roznyatovskaya, N. V., Mirsky, V. M. Conducting Polymers in Chemical Sensors And Arrays. Anal. Chim. Acta. 614, 1-26 (2008).
  11. Rajesh, T., Kumar, D. Recent Progress in the Development of Nano-Structured Conducting Polymers/Nanocomposites for Sensor Applications. Sens. Actuators B. 136, 275-286 (2009).
  12. Wu, C., Szymanski, C., Cain, Z., McNeill, J. Conjugated Polymer Dots for Multiphoton Fluorescence Imaging. J. Am. Chem. Soc. 129, 12904-12905 (2007).
  13. Feng, L., Zhu, C., Yuan, H., Liu, L., Lv, F., Wang, S. Conjugated Polymer Nanoparticles: Preparation, Properties, Functionalization And Biological Applications. Chem. Soc. Rev. 42, 6620-6634 (2013).
  14. Pecher, J., Mecking, S. Nanoparticles of Conjugated Polymers. Chem. Rev. 110, 6260-6279 (2010).
  15. McGehee, M. D., Heeger, A. J. Semiconducting (Conjugated) Polymers as Materials for Solid-State Lasers. Adv. Mater. 12, 1655-1668 (2000).
  16. Samuel, I. D. W., Turnbull, G. A. Organic Semiconductor Lasers. Chem. Rev. 107, 1272-1295 (2007).
  17. Kuehne, A. J. C., Gather, M. C. Organic Lasers: Recent Developments on Materials, Device Geometries, and Fabrication Techniques. Chem. Rev. 116, 12823-12864 (2016).
  18. Furumi, S., Kanai, T., Sawada, T. Widely Tunable Lasing in a Colloidal Crystal Gel Film Permanently Stabilized by an Ionic Liquid. Adv. Mater. 23, 3815-3820 (2011).
  19. Mikosch, A., Ciftci, S., Kuehne, A. J. C. Colloidal Crystal Lasers from Monodisperse Conjugated Polymer Particles via Bottom-Up Coassembly in a Sol-Gel Matrix. ACS Nano. 10, 10195-10201 (2016).
  20. Oraevsky, A. N. Whispering-Gallery Waves. Quant Electron. 32 (5), 377-400 (2002).
  21. Yamamoto, Y. Spherical Resonators from π-Conjugated Polymers. Polym. J. 48, 1045-1050 (2016).
  22. Adachi, T., et al. Spherical Assemblies from π -Conjugated Alternating Copolymers: Toward Optoelectronic Colloidal Crystals. J. Am. Chem. Soc. 135, 870-876 (2013).
  23. Tong, L., et al. Tetramethylbithiophene in π-Conjugated Alternating Copolymers as an Effective Structural Component for the Formation of Spherical Assemblies. Polym. Chem. 5, 3583-3587 (2014).
  24. Tabata, K., et al. Self-Assembled Conjugated Polymer Spheres as Fluorescent Microresonators. Sci. Rep. 4, 5902 (2014).
  25. Kushida, S., et al. Whispering Gallery Resonance from Self-Assembled Microspheres of Highly Fluorescent Isolated Conjugated Polymers. Macromolecules. 48, 3928-3933 (2015).
  26. Kushida, S., Braam, D., Lorke, A., Yamamoto, Y. Whispering Gallery Mode Photoemission From Self-Assembled Poly-Paraphenylenevinylene Microspheres. AIP Conf. Proc. ICCMSE. 1702, 090046 (2015).
  27. Braam, D., et al. Optically Induced Mode Splitting in Self-Assembled, High Quality-Factor Conjugated Polymer Microcavities. Sci. Rep. 6, 19635 (2016).
  28. Kushida, S., et al. Conjugated Polymer Blend Microspheres for Efficient Long-Range Light Energy Transfer. ACS Nano. 10, 5543-5549 (2016).
  29. Kushida, S., et al. Self-Assembled Polycarbazole Microspheres as Single-Component, White-Colour Resonant Photoemitters. RSC Adv. 6, 52854-52857 (2016).
  30. Aikyo, Y., et al. Enwrapping Conjugated Polymer Microspheres with Graphene Oxide Nanosheets. Chem. Lett. 45, 1024-1026 (2016).
  31. Landfester, K., et al. Semiconducting Polymer Nanospheres in Aqueous Dispersion Prepared by a Miniemulsion Process. Adv. Mater. 14, 651-655 (2002).
  32. Okada, D., et al. Color-Tunable Resonant Photoluminescence and Cavity-Mediated Multistep Energy Transfer Cascade. ACS Nano. 10, 7058-7063 (2016).
  33. Pecher, J., Mecking, S. Nanoparticles of Conjugated Polymers. Chem. Rev. 110, 6260-6279 (2010).
  34. Gather, M. C., Yun, S. H. Single-Cell Biological Lasers. Nat. Photon. 5, 406-410 (2011).
  35. Schubert, M., et al. Lasing within Live Cells Containing Intracelluler Optical Microresonators for Barcode-Type Cell Tagging and Tracking. Nano Lett. 15, 5647-5652 (2015).

Tags

Engineering конъюгированные полимеры самосборка микросфера резонатор микрофотолюминесценция режим шепчущей галереи микроманипуляция лазер
Изготовление полимерных микросфер для оптического резонатора и лазерных приложений
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Yamamoto, Y., Okada, D., Kushida,More

Yamamoto, Y., Okada, D., Kushida, S., Ngara, Z. S., Oki, O. Fabrication of Polymer Microspheres for Optical Resonator and Laser Applications. J. Vis. Exp. (124), e55934, doi:10.3791/55934 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter