为规整面心立方等结构的立方晶体，绕其晶胞的任基矢轴旋转或整数倍，都能使其晶体的外形保持不变，这就是光子晶体的对称性。

减小光子晶体的对称性可以产生或增大其光子带隙。

因此人们在设计制备光子晶体会尽量减小光子晶体的对称性，例如使用各向异性的材料减少晶胞基失对称性减少晶胞中介质对称性等。

传统的分子印迹光子晶体传感器基本都属于蛋白石结构，由于蛋白石型分子印迹光子晶体中分子识别位点均存在于微球与微点年等利用钻石结构成功制备了第个具有完整光子带隙的光子晶体，这成果为充满希望，理论合理但执行不力的光子晶体研究开启了新的篇章。

光子带隙与结构色光子晶体最基本的光学特征是具有光子禁带，也被称为光子带隙，光子带隙的存在使得光的物理过程在带隙下产生了新的行为和特征。

在光子晶体中，因为介电常数在空间上的周期性分布导致其对光的折射率的周期性分布，在其中传播的光波的色散曲线也会形成带状能带结构，即光子能带，光子能带之间在定条件下会形成光子带隙。

两种材料的折射率差值越大，产生光子带隙的可能性越大。

光子带隙分为完全光子带隙和不完全光子带隙，光在各个方向上均有带隙的称为完全光子带隙，只在部分方向上产生带隙的称为不完全光子带隙。

由于在光子带隙中态密度为零，因此频率落在光子带隙内的电磁波无法传播。

关于分子印迹光子晶体的研究及前景展望晶体学论文。

自然界中很多颜色并自组装制备出维光子晶体。

维光子晶体的最初制备方法是精密机械加工法通过在基底材料上利用机械方法钻孔得到互相平行的空气柱阵列，产生与基底材料介电常数周期性改变的维光子晶体，但此种方法局限于制备微波波段的光子晶体，制备红外区到可见光区的光子晶体则需要利用其他的制备方法，例如电化学腐蚀法，化学辅助离子束腐蚀法电沉积及自组装法，等。

其中自组装法以其简便的操作和低廉的成本受到人们的青睐，目前常用的自组装法主要是界面法和旋涂法。

界面法是将单分散颗粒悬浮液与醇按定比例混合后得到醇水分散液，将其滴在表面张力较大的液体水或水银等表面，由于醇水的表面张力低于水或者水银的表面张力，当者接触后，产生表面张力差，醇水分散液在张力差产生的效应下在水或水银表面平展开来，形成密堆积的维光子晶体。

旋涂法则是通过控制自旋加速度将微球悬浮液涂覆于基底材料表面，溶剂挥发后微球在基底材料表面自组装为高质量维非密堆积阵列关于分子印迹光子晶体的研究及前景展望晶体学论文部分方向上产生带隙的称为不完全光子带隙。

由于在光子带隙中态密度为零，因此频率落在光子带隙内的电磁波无法传播。

关于分子印迹光子晶体的研究及前景展望晶体学论文。

分子印迹技术原理分子印迹聚合物可以通过目标分子与官能单体以非共价键或共价键的络合，随后在交联剂存在下的聚合合成，后续去除模板分子以获得具有分子识别位点的聚合物，其能够选择性地重新结合模板分子，如图所示。

因此分子印迹聚合物的制备般包括模板分子及单体选择聚合过程和模板分子的去除个过程包括将需要印迹的模板分子与适当的功能单体溶解在溶剂致孔剂中，者通过氢键离子键范德华力等相互作用形成单体模板分子可逆复合物加入交联剂，复合物与交联剂在引发剂的作用下引发聚合形成共聚物通过特定方法将模板分子洗脱，这样就会在共聚物中留下同模板分子完全相匹配的纳米空腔，因此合成的分子印迹聚合物能够特异性识别模板分子。

图分子印迹的种主要形式分子印迹光子晶体技术及制备方法光子晶体的对称性。

减小光子晶体的对称性可以产生或增大其光子带隙。

因此人们在设计制备光子晶体会尽量减小光子晶体的对称性，例如使用各向异性的材料减少晶胞基失对称性减少晶胞中介质对称性等。

光子晶体的概念是在年由和分别独立提出，是由两种或两种以上具有不同介电常数折射率的介质通过周期性排列而成的人工微晶体。

例如，胶体晶体可以由各种单分散纳米单元构成，如单分散微球纤维素纳米纤维壳聚糖纳米纤维等，由于通过各种方式可以很容易控制纳米单元尺寸，以聚苯乙烯氧化硅，聚甲基丙烯酸甲酯，等单分散微球为基本单元的光子晶体受到了人们的广泛关注。

光子晶体的周期性微观结构对光子晶体的性质有着至关重要的影响，当改变光子晶体晶格常数或折射率时，其衍射特性发生改变。

将对外界环境有响应的材料与光子晶体结合，光子晶体就会对外界的特定的环境改变做出相应的响应。

因此将分子印迹聚合物组装到光子晶体光子晶体传感器将是学者们努力的方向。

在毒害物质检测中的应用尽管对于些危害较大的有毒物质国内外般都具有系列较为成熟有效的检测方法，但是都需要昂贵的仪器辅助或者复杂的预处理，这也使得这些方法不便于实时和现场检测。

因此，构建种操作简便灵敏有效且适合实时现场检测的方法势在必行。

自然界中很多颜色并不是源于物体对特定波长光的吸收与反射，而是光子晶体的结构色，也称物理色。

例如蝴蝶的翅膀孔雀羽毛蛋白石等，对它们微观结构分析表明其色彩是由数百纳米大小的纳米单元按周期规律排列而成的规整结构对光的折射或衍射产生的。

当落在光子带隙中的光处在可见光范围时，这部分光不能透过光子晶体而被反射，在光子晶体表面形成相干衍射，这些光被人眼捕捉到后，即产生绚丽明亮的结构色。

如果将单色光垂直入射维光子晶体，则单色光在透过维光子晶体后会产生德拜衍射现象。

光子晶体的这种颜色与色素色化学色相比有着很大优势高亮度高饱和度且永不褪色等，因此对光子传统的分子印迹光子晶体传感器基本都属于蛋白石结构，由于蛋白石型分子印迹光子晶体中分子识别位点均存在于微球与微球缝隙之中，因此该结构并不利于识别位点与目标分子的结合此外，该结构也会导致当识别位点结合目标分子后光子晶体晶格参数改变较小，使得分子印迹光子晶体结构色改变相对较弱。

为了克服这缺点，科学家们在制备完成分子印迹光子晶体传感器后将光子晶体模板刻蚀掉，继而得到反蛋白石型光子晶体传感器。

反蛋白石型分子印迹光子晶体由于具有高度有序的维大孔结构和较大的内表面积，因此也拥有更多的分子识别位点且更加利于分子的传输，可显著减少响应时间，并能得到更大的衍射峰迁移，颜色转变更加明显。

等以氧化硅胶体晶体为模板结合分子印迹技术制备了对手性分子特异性识别的反蛋白石型分子印迹光子晶体，如图所示。

首先利用垂直沉降法在玻璃基片上制备高度有序维光子晶体薄膜，然后将分子印迹预聚液渗入到氧化硅胶体微球缝隙中，在引发剂作用下冰浴微量及痕量物质检测的应用有着巨大的潜力。

但制备分子印迹光子晶体传感器的技术还不够完善，仍旧停留在实验阶段，目前分子印迹光子晶体的制备方法集中于基于自组装法制备的光子晶体结构。

自组装法成本较低，方法比较简单且不需要昂贵复杂的仪器辅助，但制备大面积的光子晶体需要数天乃至更长时间才能完成，而且自组装法在控制光子晶体各项指标中显得不够灵活。

例如自组装法无法控制微球在基底的沉积层数，并且在沉积过程中易受外界环境的影响，目前些技术在大面积制备高质量光子晶体方面显示出很大的潜力，例如旋涂法磁性组装等，这些技术将会在光子晶体的大范围应用起到较大作用。

此外，分子印迹光子晶体的可视化检测主要基于其颜色的转变，因此选择膨胀或收缩性能较好的材料填充至光子晶体将会取得较好的效果。

反蛋白石型光子晶体由于具有较大的孔隙率因此可显著提高待测物在传感器中的传质速率，而且待测物与识别位点结合更加容易。

总之，分子印迹光子晶体传感器距离氨酸同样具有较好识别能力。

此外，该光子晶体薄膜浸入的色氨酸缓冲液时，响应时间仅为。

在经过次使用循环后该薄膜仍具有较好的识别特性，表现出良好的重复利用性能。

值得提的是，该光子晶体薄膜在保存半年后，仍具有较好的识别能力。

在生物分析中的应用对生物分子的定性定量检测在临床诊断环境监测食品质量分析等领域有着重要的意义，但是这些活性分子往往结构复杂分子量大，且易受酸碱等因素的影响而变性，给检测带来很大的困难。

目前常用的检测手段有免疫分析荧光质谱高效荧光色谱等，但这些检测手段都存在定的缺陷例如检测前需要复杂的筛选和浓缩处理，但这些预处理很容易造成分子结构的破坏，进而影响检测效果。

等将硼苯甲醛修饰的聚乙烯醇水凝胶嵌入维聚苯乙烯凝胶光子晶体中设计了种新的传感器装臵，该水凝胶附着在刚性透气性材料隐形眼镜上，从而形成基于水凝胶的凝胶光子晶体镜片以监测泪液中的葡萄糖。

但该传感器也存在着胺浓度相对应的比色卡，实现了对聚氰胺的半定量分析。

而氰尿酸和莠去津没有明显的峰值偏移，表现出良好的选择性。

为进步扩展磁性组装分子印迹光子晶体的应用，等开发出以氯霉素为模板分子的分子印迹光子晶体，该传感器在模板分子溶液中显示出明显的蓝移，且响应时间短至，证明磁性组装分子印迹光子晶体有着广泛的应用前景。

等将比色传感器与富集过程相结合，首次制造出具有亲水疏水模式的高灵敏度比色传感器，并且可通过改变敏感区域的大小来很好地调节检测范围，显著提高了环素检测的灵敏度，也为设计用于痕量检测的高灵敏度比色传感器提供了个很好的策略将亲水性胶体微球组装在疏水性底物聚甲基硅氧烷上获得蛋白石结构光子晶体微芯片，然后将其浸入到以环素为模板分子，丙烯酸为单体亚甲基双丙烯酰胺为交联剂的预聚液中，聚合完成后除去亲水性胶体微球及模板分子，得到的反蛋白石分子印迹光子晶体微芯片可以实现从青分子印迹光子晶体薄膜中的特殊识别位点结合后，导致光子晶体晶格间距发生变化，使得光子晶体薄膜在单色光下的德拜环直径发生变化见图，从而达到利用光学体系检测被测物浓度的目的。

图维光子晶体德拜环的测量相比于单层的维光子晶体薄膜，维光子晶体由于可以填充更多的印迹聚合物，使得维光子晶体与分子印迹技术结合制备的薄膜具有更好的韧性