包含生物合成納米材料的複合材料的製作方法

2023-12-03 17:46:31 1

專利名稱：包含生物合成納米材料的複合材料的製作方法
包含生物合成納米材料的複合材料相關申請的交叉引用本申請要求2008年11月3日提交的美國臨時專利申請第61/110，856號和2008 年11月4日提交的美國臨時專利申請第61/111，2 號的優先權，其全文通過引用納入本文。關於聯邦資助研究的聲明本發明是在美國地質調查局(United States Geological Survey)與國家航空航天局宇宙生物學計劃的基金號DE-FG36-08G088008的政府資助下完成的。政府對本發明擁有某些權利。本發明的補充資助由愛爾蘭科學基金會基金號08/CE/I1432資助。
背景技術：
過去十年中出現了含有碳基納米材料的經設計聚合物複合材料，例如碳納米管和富勒烯(包括這些種類的功能化形式)。這些材料在本文中稱為碳基納米複合材料。由於包含了碳基納米材料，碳基納米複合材料具有有益的電學、光學和機械性質。已經對碳基納米複合材料在光伏、場發射裝置、導電線路和結構元件中的潛在應用有所研究。儘管對碳基納米複合材料有強烈興趣，這些系統的開發受到各種障礙的牽制，包括例如，碳基納米材料填料的得率和手性控制。含有無機材料(例如，玻璃纖維)的聚合物複合材料已經為人所知一段時間，但含有無機納米材料(例如，無機量子點和納米棒)的經設計聚合物複合材料出現較慢。這些材料在本文中稱為無機基納米複合材料。有機納米材料合成的合成障礙同樣妨礙了某些無機納米材料的合成。與化學合成形成鮮明對比，生物合成(特別是無機材料)公知是高效、 環境友好的，並能生產出標準化學方法無法複製的結構。此外，生物合成的無機納米材料可具有達到或超越某些用途的有機納米材料的性質。鑑於前述內容，聚合物基質中分散有生物合成無機納米材料的無機基納米複合材料可能在多種應用中具有顯著優點。這些無機基納米複合材料可利用生物合成無機納米材料所獨有的性能改善。發明概述在各種實施方式中，本發明描述了包括聚合物材料和分散在該聚合物材料中的生物合成納米級材料的複合材料。本發明中描述的複合材料的其它實施方式涉及包括聚合物材料和分散在該聚合物材料中的生物合成碲納米棒的複合材料，其中生物合成碲納米棒具有非線性的光限幅響應(optical limiting response)。在其它各種實施方式中，本發明描述的複合材料包括聚合物材料和分散在該聚合物材料中的碲納米棒。在其它各種實施方式中，本發明還描述了光限幅器件(optical limiting device)，其中包括含有聚合物材料和分散在該聚合物材料中的生物合成納米級材料的複合材料。在一些實施方式中，碲納米棒是生物合成的。在一些實施方式中，碲納米棒是由硒還原芽孢桿菌(Bacillus selenitireducens)生物合成的。前述內容相當寬泛地描述了本發明內容的特徵和技術優點，以便更好地理解以下的詳細說明。以下描述的本發明內容的附加特徵和優點構成本發明要求的主題。附圖簡要說明為了更完全地理解本發明及其優點，結合附圖參照以下描述來描述本發明的具體實施方式
，圖中

圖1顯示了散射中心是如何在本發明的複合材料中形成的示意圖；圖2為硒還原芽孢桿菌表面上的Te納米棒單體及聚結後碎片的說明性電子顯微圖；圖3為顯示了從細胞表面脫落之前呈「玫瑰花結」形式的Te納米棒的說明性電子顯微圖；圖4A和4B顯示了清洗除去細菌和細胞碎片後呈「玫瑰花結」形式的Te納米棒的說明性電子顯微圖；圖5顯示了固態Te納米棒的說明性拉曼光譜；圖6顯示了 1Te納米棒的說明性UV-VIS吸收光譜；圖7A顯示了分散在甲苯中的PmPV和1Te納米棒/PmPV納米複合材料的說明性 UV-VIS吸收光譜；圖7B顯示了消去了 PmPV對吸收的影響後Te納米棒/PmPV納米複合材料中Te納米棒的說明性UV-VIS吸收光譜；圖8顯示了說明性ζ掃描測量系統的示意圖；圖9A顯示的示意圖證明，Te納米棒/PmPV納米複合材料在532納米和1064納米的非線性光限幅響應為輸入能量密度的函數；而圖9B是歸一化透射-輸入能量密度(J cm-2)的示意圖，其中標註了歸一化線性透射的透射率跌至50%時的光限幅閾值。發明詳述在以下描述文字中，使用某些細節，例如特定的量、尺寸等，幫助全面理解本發明描述的實施方式。但是，本領域普通技術人員應理解的是，本發明可以在沒有這些具體細節的情況下實施。在許多情況下，關於這些問題的細節等都被省略，這是因為這些細節並非完全理解本發明所必需的，而且相關領域的普通技術人員對此也是力所能及的。參見所有附圖，應理解為描述本發明的具體實施方式
進行的說明，這些說明不構成對本發明的限制。附圖不一定按比例繪製。儘管本發明中多數術語是本領域普通技術人員已知的，但是應當理解，在未明確定義的情況下，術語的含義應當是本領域技術人員目前所接受的含義。當術語的構建使其無意義或基本無意義的情況下，其定義應取自韋氏詞典(Webster' s Dictionary)第3版。 不應納入其它相關或無關的專利申請、專利、或出版物中的定義和/或解釋，除非本說明書中特別說明或為保持有效性必須納入。已知通過各種細菌和其它動物生產了大量的生物合成礦物質。通常，這些生物合成礦物質得到使用標註化學合成所無法得到的粒度或晶體狀態。這些生物合成礦物質可具備顯著不同於礦物散料或非生物途徑製備的礦物質的性質。礦物質，特別是納米級材料的生物合成在通過經濟且環境友好的方法大量生產這些物質上具有可觀的潛力。此前尚未研究過的生物合成納米級材料的一種應用涉及複合材料的製備。在各種實施方式中，本發明描述了包括聚合物材料和分散在該聚合物材料中的生物合成納米級材料的複合材料。在一些實施方式中，生物合成的納米級材料包括，例如碲納米棒、碲納米球、硒納米球、硫化砷(III)納米管、硒化鎘納米晶體和硒化鋅納米晶體。在一些實施方式中， 該納米級材料是半導體。在其它實施方式中，該納米級材料是金屬。在其它實施方式中，該納米級材料具有光限幅性能。在以下實施方式中，該光限幅性能是對不同強度光的非線性響應。光限幅過程包括限制並減弱強雷射脈衝和其它電磁輻射的聚焦光束的影響。光限幅器件常用於降低透過材料的損傷性光照水平，從而保護雷射或其它強光源(例如，弧焊機)操作工的視力。光限幅的一種方法採用了在高光照水平(高強度)時透射率降低的材料。對於如上所述的保護性應用，理想地，光限幅器透射率降低的響應應快且飽和閾值低。為了最佳的保護，在一些實施方式中，光限幅器理想地顯示從電磁光譜的可見光到紅外或者近紅外區範圍內的寬帶光限幅性質，且在其它實施方式中，延伸至電磁光譜的紫外和 X-射線區。複合材料中光限幅性質的形成有兩種主要機理。第一種機理是非線性吸收，第二種是非線性散射。非線性吸收可進一步分為以下機理，包括多光子吸收(multi-photon absorption)(例如，有機分子或晶體)、逆向可飽禾口吸收(reverse saturable absorption) (例如，富勒烯、酞菁、嚇啉、或具有重金屬如^Vg的生色團)和游離載體吸收(free-carrier absorption)(例如，半導體納米顆粒或金屬納米複合材料)。非線性散射可以由多種物理現象產生，例如，暴露於強光後形成溶劑氣泡作為散射中心、複合材料中的納米顆粒離子化、和/或聚合物基質或有機溶劑折射率的熱變。 在各種實施方式中，本發明的複合材料具有光限幅性質，且在一些實施方式中，該光限幅性質是非線性的。在各種實施方式中，本發明的複合材料超越了其它被深入研究的光限幅材料，例如，碳納米管、酞菁和卟啉。在各種實施方式中，產生光限幅吸收性質的響應時間為微微秒(picosecond)級。不受理論或機理限制，我們認為本發明的複合材料中，散射效應在光限幅性質的產生中起最重要的作用。根據米氏散射理論(Mie scattering theory)，單單通過納米級顆粒，光束不被有效散射，且米氏散射中心的散射強度對入射光的波長不敏感。如下文所示， 本發明的複合材料的非線性光限幅性質是對波長敏感的。仍不受理論或機理限制，我們認為本發明的複合材料的散射機理是基於微等離子形成中聚合物氣泡的形成。根據對於光限幅過程散射機理的現有理解，這些聚合物氣泡可以通過兩種競爭途徑形成。圖1為示意圖，顯示了在本發明的複合材料中如何能發生聚合物氣泡的形成。如圖1所示，光子1與分散在聚合物基質中的納米顆粒2相互作用。根據第一種機理，光子1被納米顆粒2吸收，導致熱能輸送到周圍介質(即，聚合物基質)。熱能的輸送導致形成具有納米顆粒2為核的氣泡3。由於氣-基質界面的大壓差，最初形成的氣泡3快速膨脹形成膨脹的氣泡4。如圖所示，當膨脹氣泡4的大小增至入射光子1的波長時，膨脹氣泡能有效地散射光子，並因此降低光學透射。在圖1所示的非限制性示例中，六個入射光子中只有一個到達觀察者的眼睛5。仍然參考圖1，在另一機理中，光子1可與納米顆粒2相互作用形成離子化納米顆粒(未顯示)。離子化納米顆粒隨後在聚合物基質中形成微等離子6。非線性光子振蕩和隨後離子化納米顆粒的分解所產生的能量導致能量輸送至聚合物基質並形成微等離子6。 微等離子6的快速膨脹形成膨脹微等離子7，導致散射中心的形成。如圖所示，如前一機理，微等離子7有效地散射光子1，使得入射光僅有一部分到達觀察者的眼睛5。申請人:發現，某些生物合成納米級材料具有光限幅行為，該行為可優於目前研究的光限幅材料的光限幅行為。已知某些厭氧菌，例如硒還原芽孢桿菌(Bacillus selenitireducens)和硫化螺旋菌(Sulfurospirillum barnesii)能呼吸硒和碲的氧陰離子(例如，1^032-和％032_)並生產具有納米級尺寸的元素態硒和碲作為呼吸產物。例如， 硒還原芽孢桿菌呼吸的碲納米棒直徑在約15到約25納米之間，長度在約1微米到約2微米之間，而硫化螺旋菌(Sulfurospirillum barnesii)生產直徑在300納米級的碲納米球。 申請人:發現，具體而言，碲納米棒具有有益的納米光子性質，包括例如，光限幅響應，在一種實施方式中該響應可以是非線性的。因此，可將碲納米棒反射在聚合物材料中形成複合材料，該複合材料可進一步用於光限幅器件。在本發明所述的任何含有碲納米棒的各種實施方式中，碲納米棒的長度可以是約 1微米到約2微米。在一些實施方式中，碲納米棒還可以是直徑在約15納米到約25納米， 且在某些其它實施方式中直徑為約20納米。本領域普通技術人員應理解，根據複合材料預期的最終用途，很多種聚合物材料可用於本發明的任何複合材料。在各種實施方式中，這些聚合物材料可以是熱固性或熱塑性的。在一些實施方式中，聚合物材料的特性並不重要，只要它能分散碲納米棒或其它納米級材料。然而，在其它實施方式中，聚合物材料的特性可更為重要。例如，在一些實施方式中，聚合物材料可以是半導體。在一些實施方式中，聚合物材料是聚[(間苯乙炔)_共_(2， 5-二辛氧基-對苯乙炔)](PmPV)。在某些實施方式中，聚合物可以是，例如，聚(3-己基噻吩)(P3HT)、聚(3-辛基噻吩)(P3OT)、聚[2-甲氧基-5-(2'-乙基己氧基-對-苯乙炔] (MEH-PPV)、聚[2-甲氧基-5-(3，7-二甲基辛氧基)-對-苯乙炔]、聚[2-(3-噻吩基)-乙氧基-4-丁基磺酸]鈉(PTEBQ及其組合。PmPV還可與上述的任何聚合物組合成聚合物混合物。在各種實施方式中，本發明描述的複合材料包括聚合物材料和分散在該聚合物材料中的生物合成碲納米棒。生物合成的碲納米棒具有非線性的光限幅響應。在一些實施方式中，碲納米棒是由硒還原芽孢桿菌合成的。在本發明的其它各種實施方式中，描述的複合材料包括聚合物材料和分散在該聚合物材料中的碲納米棒。在一些實施方式中，碲納米棒是生物合成的，例如通過硒還原芽孢桿菌。在各種實施方式中，本發明考慮了結合這些材料的光限幅器件。在一些實施方式中， 該器件暴露於不同強度電磁輻射時的透射響應是非線性的。實驗實施例提供了下列實施例以便更充分地說明上述的一些實施方式。本領域技術人員應當理解，根據本發明人揭示的技術，公開在實施例中的技術作為實施本發明的說明性模式。但是，根據本發明公開的內容，本領域的普通技術人員應理解，在不偏離本發明精神和範圍的前提下，可對所公開的具體實施方式
進行許多變化，且仍能獲得相同或類似的結果。實施例1 用硒還原芽孢桿菌生物合成碲納米棒。碲納米棒的生物合成及該納米結構材料的特徵已由 S. M. Baesman 等人在〃 Formation of Tellurium Nanocrystals during Anaerobic Growth of Bacteria That Use Te Oxyanions as Repiratory Electron Acc印tors (利用Te氧離子作為呼吸電子受體在細菌厭氧生長期間形成碲納米晶體)「，Appl. Env. Microbiol, 73 :2007，第2135-2143頁中描述，其全文通過引用納入本文。簡單地說，通過嗜鹽嗜鹼菌硒還原芽孢桿菌MLS 10菌株在乳酸-亞碲酸鹽培養基中的生長合成元素態碲(即Te(O))的納米級晶體。其生長條件導致TeO:呼吸性生化還原為 Te(O)0 Te(O)首先在細胞表面積累成Te-納米棒，該納米棒隨後聚焦並脫落到周圍的水相培養基中成為黑色沉澱。Te(O)納米棒的清潔通過超聲處理、溶菌酶處理、和反覆清洗和離心而除去細胞材料和碎片。清潔的Te(O)納米棒在密封血清瓶中重懸浮於去離子水並在N2 氣氛下保存[以排除Te(O)氧化成Te (IV)]備用。圖2為顯示了硒還原芽孢桿菌表面上的Te納米棒單體及聚結後的碎片的說明性電子顯微圖。如圖2所示，呼吸的Te(O)最初在細胞表面形成薄的( 19納米χ 100-300 納米)的單個Te(O)納米棒11，單體隨後聚結形成包含纏結納米棒的碎片10。隨後，碎片 10從細胞表面脫落，形成星型「玫瑰花結」聚集物，其中包含多個Te(O)碎片。圖3顯示了從細胞表面脫落之前呈「玫瑰花結」形式的Te納米棒的說明性電子顯微圖。脫落後，「玫瑰花結」隨後被清潔除去相關的細菌和細胞碎片以便提供用於本發明所述實施方式的最終形式的Te納米棒。圖4A和4B顯示了清潔後除去細菌和細胞碎片後呈「玫瑰花結」形式的Te 納米棒的說明性電子顯微圖。Te納米棒「玫瑰花結」的尺寸為20納米寬，1-2微米長。實施例2 =Te納米棒和Te納米複合材料的光學特徵。利用裝有拉曼萊卡RE02顯微鏡(Raman Leica RE02 microscope)的Renishaw InVia拉曼光譜儀獲得拉曼光譜。激發波長為488納米，由空氣冷卻的Laser-Physics Ar+雷射器產生。Te(O)樣品首先懸浮於去離子水中，滴加到潔淨的矽基板上並使之乾燥，然後獲取拉曼光譜。圖5顯示了固體Te納米棒的說明性拉曼光譜；Te(O)具有四區中心聲子模態，其中兩個是雙簡併態(E'和E")， 一個非簡併態(Al)和第二個拉曼不活躍的非簡併態(A2)。如圖5所示，Te(O)的二級拉曼光譜在270CHT1有峰，該峰對應於E模態的振蕩模式(常見於HOcnT1)。與每個單元體的3 個碲原子相對應，Te(O)呈三角幾何，各單元體形成特別朝向χ軸的螺旋鏈。這些Te(O)單元體的鏈有自相纏繞的趨勢並導致鏈間的相互作用。圖6顯示了 Te納米棒的說明性UV-VIS吸收光譜；使用Perkin-Elmer Lambda 20UV/Vis分光光度計在350納米-1000納米範圍內操作獲得UV-Vis吸收數據。Te(O)樣品首先懸浮於去離子水中，滴加到潔淨的玻璃顯微玻片上並使之乾燥，然後獲取吸收光譜。為確定吸光係數，通過用0. 5mg/mL純PmPV溶液稀釋0. 5mg/mL Te-PmPV溶液製得一系列iTe (0)濃度從約0. Omg/mL到約0. 5mg/mL不等的Te納米棒/PmPV複合物溶液。在 0. Icm石英比色皿中用重複頻率為IOHz的低強度532納米雷射脈衝測量線性透射(％ )和吸收(cm—1)。圖7A顯示了分散在甲苯中的PmPV(曲線60)和Te納米棒/PmPV納米複合材料(曲線61)的說明性UV-VIS吸收光譜。如圖7A所示，強的PmPV特徵帶部分遮蔽了 Te 納米棒的帶。圖7B顯示了消去了 PmPV對吸收的影響後Te納米棒/PmPV納米複合材料中 Te納米棒的說明性UV-VIS吸收光譜。圖7B的消減光譜與圖7A所示Te納米棒的UV/VIS 光譜在定性意義上相似。此外，圖7B顯示Te納米棒是寬帶吸光劑，這使它們適用於光限幅材料。Te納米棒/PmPV複合物的吸收行為服從比爾-朗伯定律。平均吸光係數通過擬合所有溶液的吸光度計算得到，計算所得值為8. 41 士0. 42mL cnT1。實施例3 =Te納米棒/PmPV複合材料的非線性光學測量。為測量非線性散射，使用 Q開關^-switched)Nd:YAG雷射器進行了 ζ-掃描實驗。圖8顯示了說明性ζ-掃描測量系統的示意圖；如圖8所示，在樣品(沿ζ軸)緩慢經過鏡片80的焦點時，測量作為入射雷射強度的函數的透過樣品的總透光度。檢測器81和開發檢測器分別測量散射和非散射輻射。包括非線性吸收和散射的有效非線性消光係數通過將歸一化透光度擬合為位置ζ的函數[Tnorm(Z)]而計算得到，如式(1)所示。TNorm(z) = Loge[l+q0(z)]/lq0(z) (1)式(1)中，qQ(Z)由式⑵定義。q0(z) = q00/[l+(z/z0)2] (2)式O中，( 由式(3定義。q00 = β effI0Leff(3)式(3)中，Prff是有效的強度依賴性非線性消光係數，且Itl是焦點處的光強度。 Lrff是根據線性吸光度和真實光程長度L定義的有效樣品長度，如式0)。Leff = [l-e_a。L]/Ci0(4)有效的假定三級光學易感性X eff}與β eff直接相關，並表示為式(5)。Im { χ eff} = η02 ε oC λ β eff/(2 π )式(5)中，n0是線性折射率，ε。是自由空間的透性，c是光速且λ是入射光的波長。結合式(1)-(5)，可以計算非線性消光係數。進行實驗確定非線性消光係數時，雷射束經過空間濾光除去較高級的模態並用焦距9cm的鏡片緊密聚焦。雷射在基頻1064納米和第二諧頻532納米下操作，脈衝重複頻率為10Hz。同時，聚焦鏡片的設定放置為與直接入射光到監測散射光之間成 30°。所有樣品在0.1cm石英比色皿中測試。圖9A顯示的示意圖證明，Te納米棒/PmPV納米複合材料在532納米(曲線72)和 1064納米(曲線73)的非線性光限幅響應為輸入能量密度的函數。在具有線性光學響應的材料中，輸出能量密度對輸入能量密度作圖應為直線。然而，如圖9A明確所示，觀察到了非線性行為。對圖9A中測試的Te納米棒/PmPV納米複合材料，PmPV的濃度為0. 5mg/mL，用上述計算所得線性吸光係數估計的Te濃度為 0. 28mg/mL圖9A還顯示了 Te納米棒/PmPV納米複合材料具有高線性透射率，在532納米(曲線70)為78. 8%、在1064納米(曲線71)為67.0%。從圖9A清晰可見，Te納米棒/PmPV 納米複合材料溶液顯示了出乎意料的光限幅性能，其特徵是從可見光到近紅外(NIR)的寬帶光限幅響應。 從ζ-掃描曲線推得的532納米和1064納米的非線性消光係數Neff分別為 141 士 14cm GW—1和and 21 士3cm GT10圖9B顯示了歸一化透射-輸入能量密度(J cm—2)的示意圖，其中標註了歸一化線性透射的透射率跌至50%時的光限幅閾值。如圖9B所示，532 納米的光限幅閾值為2. 2J cm_2(曲線74)而1064納米為15. 4J cm_2(曲線75)，如實線所示。散射信號[曲線76 (532納米)和曲線77 (1064納米)]隨著透射的減少顯著增強，表明光限幅是由於非線性散射。 散射增強通常與透射減少或Te納米棒/PmPV溶液濃度降低(90% )同步。然而， 如圖9B所示，觀察到較高濃度的複合材料樣品有非線性散射的滯後。據信，這一滯後是殘留非線性吸收機理(例如多光子吸收或自由載體吸收)造成的，該機理在濃度更高的Te納米棒複合溶液中表現明顯。儘管如此，非線性散射看來是Te納米棒/PmPV複合材料中的主要作用機理。作為進一步的注釋，非線性散射效應原始PmPV溶液在532納米僅顯示了雙光子吸收引起的非常微弱的光限幅Weff 0. 2cm GW—1)，其微弱到可被忽略。實施例4 =Te納米棒/PmPV複合材料與其它光限幅材料的比較。為評估Te納米棒 /PmPV複合材料的光限幅性能，選取多個已知具有光限幅性質的代表性材料進行實驗比較。 檢查到公知的反飽和吸收劑C60和銦酞菁(indium phthalocyanine, tBu4PcInCl)在激發波長532納米的積極響應。如下面表1所示，即使在聚合物複合材料中Te納米棒的濃度相當低的情況下，Te納米棒/PmPv複合材料具有的非線性消光係數比這些已知光限幅材料中任何一個的都大。表1 :Te納米棒/PmPV和其它光限幅材料的非線性消光係數
權利要求
1.一種複合材料，其包含 聚合物材料；和分散在該聚合物材料中的碲納米棒。
2.一種複合材料，其包含 聚合物材料；和分散在該聚合物材料中的生物合成碲納米棒； 其中所述生物合成碲納米棒具有非線性光限幅響應。
3.如權利要求1所述的複合材料，其特徵在於，所述碲納米棒是生物合成的。
4.如權利要求2或3所述的複合材料，其特徵在於，所述碲納米棒是由硒還原芽孢桿菌生物合成的。
5.如權利要求1或2所述的複合材料，其特徵在於，所述碲納米棒的直徑為約15納米到約25納米。
6.如權利要求1或2所述的複合材料，其特徵在於，所述碲納米棒的直徑為約20納米。
7.如權利要求1或2所述的複合材料，其特徵在於，所述碲納米棒的長度為約1微米到約2微米。
8.如權利要求1或2所述的複合材料，其特徵在於，所述聚合物材料包含半導體聚合物。
9.如權利要求8所述的複合材料，其特徵在於，所述半導體聚合物選自下組聚(3-己基噻吩)(P3HT)、聚(3-辛基噻吩)(P3OT)、聚[2-甲氧基-5-(2'-乙基己氧基-對-苯乙炔)](MEH-PPV)、聚[2-甲氧基-5-(3，7-二甲基辛氧基)-對-苯乙炔]、聚[2-(3-噻吩基)-乙氧基-4- 丁基磺酸]鈉(PTEBQ及其組合。
10.如權利要求1或2所述的複合材料，其特徵在於，所述聚合物材料包含聚[(間苯乙炔)-共-(2，5- 二辛氧基-對苯乙炔)](PmPV)。
11.一種複合材料，其包含 聚合物材料；和分散在該聚合物材料中的生物合成納米級材料。
12.如權利要求11所述的複合材料，其特徵在於，所述生物合成納米級材料選自下組 碲納米棒、碲納米球、硒納米球、硫化砷(III)納米管、硒化鎘納米晶體和硒化鋅納米晶體。
13.如權利要求11所述的複合材料，其特徵在於，所述生物合成納米級材料具有非線性光限幅響應。
14.一種光限幅器件，其包含如權利要求1所述的複合材料。
15.一種光限幅器件，其包含如權利要求2所述的複合材料。
16.如權利要求14所述的光限幅器件，其特徵在於，所述器件暴露於不同強度電磁輻射時的透射響應是非線性的。
17.如權利要求14或15所述的光限幅器件，其特徵在於，所述碲納米棒是由硒還原芽孢桿菌生物合成的。
全文摘要
本發明描述了複合材料，其包括聚合物材料和分散在該聚合物材料中的納米級材料。該納米級材料可以是生物合成的，如硒還原芽孢桿菌合成的碲納米棒。本發明的複合材料可具有光限幅性質，且可用於光限幅器件。
文檔編號C08K3/02GK102239208SQ200980149002
公開日2011年11月9日 申請日期2009年11月2日 優先權日2008年11月3日
發明者R·S·奧倫蘭, S·柯倫, S·貝斯曼, S·迪亞斯, W·布勞, 王俊 申請人:休斯敦大學