All-polymer Planar Photonic Crystals as an Innovative Tool for the Analysis of Air

Abstract

The possibility to evaluate the molecular diffusivity in polymer thin films used for packaging and device encapsulation directly in-situ would represent a paradigm changer in the assesment of barrier properties and of air quality. Indeed, employing the packaging itself as a smart sensor could lead to waste reduction and mitigate food poisoning effects. In this work, we demonstrate a new technique that exploits simple UV-Vis reflectance spectroscopy to identify the kinetic of diffusion of small molecules in the vapor phase through polymer thin films and polymer multilayered structures. The new method allows then to assess the presence of the analyte in air and its diffusion coefficient in agreement with gravimetric data reported in literature.

Исследование Спектрально-Флуоресцентных Характеристик Молекул Родамина 6Ж, Внедренных В Различные Слои Одномерных Фотонных Кристаллов На Основе Полимерных Пленок

“…В одномерных ФК локальная плотность электромагнитных (ЭМ) мод становится зависимой от длины волны, направления и поляризации излучения и координаты люминофора внутри кристалла, что обусловливает изменение спектров флуоресценции внедренных в ФК молекул. При этом модифицированное излучение люминофоров в матрице ФК может служить для создания новых эффективных светособирающих [1] и светоизлучающих устройств [2], лазеров [3][4][5], приложений сенсорики [6]. В ФК наблюдается изменение эффективности переноса энергии электронного возбуждения между внедренным молекулами красителей разного типа.…”

Spectral fluorescent study of Rhodamine 6G molecules embedded in different layers of one-dimensional polymer-based photonic crystals

“…In one-dimensional PCs, the local density of electromagnetic (EM) modes becomes dependent on the wavelength, direction and polarization of the radiation and the coordinates of the phosphor inside the crystal, which causes a change in the fluorescence spectra of the molecules embedded in the PCs. At the same time, the modified emission of luminophores in the PCs matrix can serve to create new effective light-collecting [1] and lightemitting devices [2], lasers [3][4][5], sensor applications [6]. In PCs, there is a change in the efficiency of electronic excitation energy transfer between embedded dye molecules of different types.…”