通过全内反射产生结构颜色的表面的表征
美国宾夕法尼亚州立大学化学系以其充满活力和协作精神的学术社区在化学科学界久负盛名。作者：Lauren Zarzar、Nate Sturniolo、Caleb Meredith 和 Amy Goodling
Sensofar 与我们紧密合作，为我们选择了最适合特定样本和成像需求的专用轮廓仪和附加选项。
我们的研究涉及设计产生干涉颜色的微结构。我们对这种光学机制的第一次报告出现在 Goodling, A. E., 等 (2019) 的论文中。“通过微尺度凹面界面的全内反射和干涉实现的颜色化。” Nature 566(7745): 523-527。光在微结构内通过全内反射反弹，并且在经历不同反射路径的光线之间发生光学干涉。
我们设计微结构化表面来控制光的反射和产生的颜色。我们需要测量表面地形，以便将光学性质与表面几何形状关联起来。微结构的几何形状，如它们的深度、宽度、角度和表面粗糙度都会影响光学性质。我们使用光学轮廓仪来表征微结构的表面轮廓和表面上的均匀性。有时我们的结构具有陡峭的角度，所以能够使用不同的表面轮廓测量模式对于获得最准确的微结构几何形状判断非常重要。
使用轮廓仪，我们能够以高XYZ空间分辨率成像我们的微结构化表面，为我们提供关于样本表面粗糙度、结构复制后的可重复性以及可能影响光学性质的表面上的变化的重要信息。
Sensofar的S lynx轮廓仪对我们来说是最佳选择，因为它在成像模式上的多功能性。有时我们需要在表面上得到高精度的高度分布，并选择使用白光干涉。其他时候，我们需要获取具有相对陡峭角度的微结构侧壁的信息，所以共焦成像更为合适。选择使用Sensofar的S lynx意味着我们可以同时使用这两种成像方式，这意味着我们可以获得关于我们的样品的更多信息，而不仅仅是使用共焦轮廓仪或白光干涉仪。Sensofar与我们紧密合作，为我们选择了最适合特定样本和成像需求的专用轮廓仪和附加选项。
参考文献
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- Goodling, A. E., et al. (2019). Colouration by total internal reflection and interference at microscale concave interfaces. Nature 566(7745): 523-527.
- Goodling, A. E., et al. (2020). Tunable and Responsive Structural Color from Polymeric Microstructured Surfaces Enabled by Interference of Totally Internally Reflected Light. ACS Materials Letters 2(7): 754-763.
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