用于光子晶体的温度敏感性复合材料
背景技术：
技术领域本发明涉及热响应晶体，特别是反相蛋白石光子晶体，其在反相蛋白石空隙内包含响应温度变化的材料，从而改变由该光子晶体反射的辐射的带隙。相关技术的说明光子晶体是一种折射率在多个维度上变化的光学材料。光子晶体可由结晶胶体阵列产生，结晶胶体阵列依赖于在阵列中的材料组成、粒度、阵列内的堆填排列、以及阵列的规则性程度，根据布拉格定律在一定波长范围内反射辐射。结晶胶体阵列已被用作单一分散的胶体粒子的三维有序阵列，单一分散的胶体粒子通常由一种聚合物胶乳(例如聚苯乙烯)或者无机材料(例如二氧化硅)组成。粒子的胶体分散可形成具有晶格间隙的晶体结构，所述晶格间隙与在紫外线、可见光或者红外波长范围内辐射的波长相当。这种晶体结构已经被用于过滤来源于宽光谱入射辐射中的有选择的波长中的窄带，同时允许相邻波长的辐射透射。这样的结晶胶体阵列通常在阵列内具有恒定的粒子间隙，而其他结晶胶体阵列可能是在其粒子间空隙响应于激励、例如温度变化而变化时为热活性的。热响应结晶胶体阵列传统上由水凝胶产生。在基于水凝胶的设备中，单一分散的、高带电的胶体粒子分散在水性介质中。由于静电电荷，粒子自组装为结晶胶体阵列。有序结构根据布拉格定律来衍射辐射，其中满足布拉格条件的辐射被反射，而没满足布拉格条件的相邻光谱区透射通过该设备。根据布拉格定律衍射辐射的粒子阵列满足方程式：mλ=2ndsinθ其中，m是整数，λ是被反射辐射的波长，n是阵列的有效折射率，d是各粒子层之间的间距，以及θ是被反射的辐射与粒子层的平面所形成的夹角。因此，通过增加粒子尺寸或者在各层粒子之间的基体的体积，各粒子层之间的离子间距离(d)增加，从而改变了被衍射的辐射的波长。粒子尺寸和/或基体体积可通过响应于引起粒子或者基体膨胀的激励、例如温度变化而增加。同样，阵列的有效折射率的变化也能改变被衍射的辐射的波长。其他的光子晶体是基于反相蛋白石的。合成蛋白石结构已经由被布置成有序周期性阵列的均匀尺寸的亚微米二氧化硅球体产生。在二氧化硅球体之间的空隙中填充基体材料，然后使二氧化硅球体溶解，从而在均匀的基体材料内产生周期性空隙阵列。空隙可采用填料组合物填充，以调整反相蛋白石的光学性能。发明概述本发明包括一种复合光子晶体，其包含限定空隙的有序阵列的反相蛋白石结构，和被空隙接收的填料组合物，其中填料组合物的性质响应于激励而改变，由此改变被复合光子晶体反射的辐射的带隙。本发明还包括一种检测温度变化的方法，包括：提供包含限定空隙的有序阵列的反相蛋白石结构和被空隙接收的填料组合物的复合光子晶体，其中该填料组合物的性质响应于温度变化而改变；改变该复合光子晶体的温度；和检测在复合光子晶体的光子带隙的变化。一种制造温度响应复合光子晶体的方法包括：制备限定多个空隙的反相蛋白石，用可聚合的填料组合物填充空隙，和聚合该填料组合物，其中该填料组合物的性质响应温度变化而改变，从而改变被复合光子晶体反射的辐射的带隙。附图简述图1是本发明材料衍射峰对温度变化的响应的图。最优实施方式的描述在下面的详细说明中，应当理解本发明可以假定不同的可选择的变化和步骤次序，除了另有明确的相反指示之外。此外，除了在任何的操作实施例中或者另有指示之处外，表示例如说明书和权利要求中所用的成分的量的全部数字被理解为在全部的情况中是用术语“大约”来修饰的。因此，除非另有相反的指示，否则下面的说明书和附加的权利要求中阐明的数字参数是近似的，其可以根据本发明所获得的期望的性能而变化。最起码，和并非打算使用等价原则来限制权利要求的范围，每个数字参数应当至少按照所报告的有效数字的数值和通过使用通常的四舍五入技术来解释。虽然限定发明的宽范围的数值范围和参数是近似的，但具体实施例中给出的数值是尽可能精确地报告的。然而，任何数值内在地含有在它们各自测试手段中存在的标准偏差必然导致的误差。同样，应当理解此处所述的任何数字范围目的是包括其中所含的全部的亚范围。例如“1-10”的范围目的是包括在所述的最小值1和所述的最大值10之间(并且包含)的全部的亚范围，即，其具有最小值等于或者大于1和最大值等于或者小于10。在本申请中，除非另有具体指出，单数形式的使用包括了复数形式，并且复数形式包括了单数形式。此外，在本申请中，除非另有具体指出，“或”的使用表示“和/或”，然而“和/或”可能明确地用于某些情形。术语“聚合物”应该包括均聚物、共聚物和低聚物。术语“金属”包括金属、金属氧化物和类金属。术语“注入”及有关术语(比如注入(infusion))指从液相渗透。复合光子晶体本发明包括用于控制到达基材的辐射的波长的温度敏感性复合光子晶体。本发明的材料衍射在可见光和/或非可见光的电磁谱中的辐射，并进一步包括其制造方法。本发明参考衍射波长或衍射峰进行描述，衍射波长或衍射峰指由本发明材料的衍射而被反射的辐射的峰带。因此，“衍射波长”指具有总体上满足布拉格定律的波长的辐射的波带。反射的辐射可处于可见光谱或者不可见光谱的范围中(例如，红外线或者紫外线辐射)。本发明的复合光子晶体包含限定空隙的有序阵列的反相蛋白石结构，和被空隙接收的填料组合物。填料组合物的性质响应于激励、如温度变化而改变，由此改变被复合光子晶体反射的辐射的带隙。在一个实施方式中，填料组合物的折射率响应于激励、如温度变化而改变。从而，复合光子晶体的有效折射率改变。有效折射率的改变使衍射的波长(λ)偏移。由复合光子晶体导致的衍射波长的偏移也影响了与复合光子晶体相关的对比度，其通过由此被反射的辐射量而确定。因此，通过施加激励，如温度变化，光子晶体将表现出衍射波长的变化，以及对比度的变化。用于生产本发明的复合光子晶体的反相蛋白石可根据常规技术生产。例如，可生产周期性粒子阵列，并用基体组合物回填，然后基体组合物被固定在有序粒子阵列周围就位。这里的“固定”意味着，基体材料被围绕粒子固化或者交联或者以其它方式固定，产生结晶有序阵列。粒子可通过在溶剂里溶解粒子或者通过加热材料以降解并挥发粒子而被从阵列中除去。例如，聚苯乙烯粒子或者其他聚合物粒子可被溶于溶剂，例如甲苯，随后通过加热蒸发甲苯，从而产生反相蛋白石结构。所得反相蛋白石包括其中具有周期性阵列的空隙的固定基体材料。本发明不局限于用于生产这样的反相蛋白石的技术，也不局限于被除去以生产反相蛋白石的粒子的材料。用作接收入反相蛋白石的空隙内的填料组合物的合适材料包括具有随激励改变的性质的材料。激励的一个非限制性的例子是温度变化，其中温度变化引起填料材料的性质改变。在一个实施方式中，填料组合物的导电性随温度变化而改变。例如，一种展现出导电性响应温度变化而改变的填料组合物，在温度变化时可在起导体功能和起绝缘体功能之间(或者相反的)转换，例如二氧化钒或类似物。在反相蛋白石的空隙内的填料组合物的导电性方面的变化改变了填料组合物的折射率，从而改变了被填充的空隙和包围反相蛋白石的基体之间的折射率的差别。被填充的空隙和基体之间的折射率差异的变化改变了复合光子晶体的对比度，其作为被复合光子晶体反射的辐射量方面的变化可被检测。对于在可见光谱中反射的辐射，对比度变化可作为被反射的辐射的亮度的增减而被检测到。另外，填料组合物的折射率的改变也改变了复合光子晶体的有效折射率，从而使衍射波长偏移。从而，当导体-绝缘体材料用作复合光子晶体的填料组合物时，温度变化导致了对比度变化和衍射波长偏移。在另一种实施方式中，填料组合物包括一种构型随温度改变而改变的聚合物组成。这里的“构型”是指该组成的聚合链的三维形状。一种合适的聚合物材料是侧链结晶聚合物，例如具有至少8个碳原子的丙烯酸材料，例如，丙烯酸硬脂酯。通常，由于聚合物的侧链在较高的温度下松弛，被侧链结晶聚合物占据的空间体积随着温度增加而增加，从而使聚合物构型扩大以占据更大的空间体积。在本发明的一个实施方式中，侧链结晶聚合物在反相蛋白石的空隙中原位产生。将单体前体填入空隙中并在空隙内聚合，例如通过紫外线(UV)固化，以产生保留在空隙内的聚合物材料。可以用来生产侧链结晶聚合物的单体包括(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯、(甲基)丙烯酸二十二烷基酯。本发明的复合光子晶体特别适于过滤辐射的带隙。例如，本发明的光子晶体可以用来控制到达基材的红外辐射。阳光里的红外辐射能加热建筑、道路等类似物的表面。本发明的光子晶体可被调节为，使得当光子晶体达到被视为对下面的表面来说是不可接受的预定温度时，保持在空隙内的填料组合物以引起衍射波长偏移的方式进行改变，从而反射特定带隙，例如红外辐射。根据本发明生产的、在温度达到预定水平时反射红外辐射的复合光子晶体可用于控制阳光对表面的加热。例如，在升高的温度下反射红外辐射的复合光子晶体可应用于暴露于阳光的建筑或者车辆或者其他结构的表面。当该结构的表面达到预定的温度时，在其上的复合光子晶体的衍射波长偏移，使得红外辐射被反射。一旦冷却，衍射波长偏移回去，使得红外辐射不再被反射。或者，带隙可被调整，使得到达表面的红外辐射穿过光子晶体并且不被反射，从而加热下面的结构。通过使红外辐射达到下面的结构，该结构可被加热，从而防止冬季在表面上积累冰。应该理解，在本发明的复合光子晶体的空隙内接收的填料组合物可被调整，使得从该复合光子晶体反射的辐射的带隙对带有该复合光子晶体的基材具有期望的效果，例如，反射红外辐射或者允许红外辐射穿过其中，以及另一种带隙(例如可见光辐射)的反射。如以下详述，复合光子晶体可在起临时载体作用的基材上制备，或者在对于该复合光子晶体来说是期望的最终用途的基材上制备。临时载体是指该基材用来支持本发明的复合光子晶体的生产，复合光子晶体随后以自支撑形式，例如自支撑形式的薄膜或者粉碎的粒状物从该基材去除。然后复合光子晶体的薄膜或者复合光子晶体的粒状物可为它的最后的最终用途而被施用于另一基材或者添加到组合物(例如涂料组合物)。温度响应性材料的最终用途和最后形式不局限于在此描述的那些。基材基材可以是柔性材料，例如金属片或者箔(例如，铝箔)、纸、或者聚酯或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的薄膜(或者片)，或者是非柔性材料，例如玻璃或者塑料。“柔性”是指基材能经受机械应力，例如弯曲、伸展、压缩等等，而没有显著的不可逆的变化。一种合适的基材是微孔片。微孔片的一些例子在美国专利4,833,172；4,861,644，以及6,114,023号中公开，其在此通过引用纳入。市场上可买到的微孔片由PPGIndustries,Inc.以名称出售。其他合适的柔性基材包括天然皮革、合成皮革、精加工的天然皮革、精加工的合成皮革、小山羊皮、乙烯基尼龙、乙烯乙酸乙烯酯泡沫体(EVA泡沫体)、热塑性聚氨酯(TPU)、流体填充的气囊、聚烯烃和聚烯烃共混物、聚乙酸乙烯酯及其共聚物、聚氯乙烯及其共聚物、聚氨酯弹性体、合成纺织品和天然纺织品。在某些实施方式中，柔性基材是可压缩基材。“可压缩基材”及类似术语指可经历压缩变形并且一旦压缩变形停止可恢复到基本上相同形状的基材。术语“压缩变形”表示在至少一个方向上至少暂时减小基材体积的机械应力。可压缩基材是一种，例如，具有50%或者更大，例如70%、75%、或80%或者更大的压缩应变。可压缩基材的特定实例包括含有用空气、液体和/或等离子体填充的聚合物气囊和泡沫体的那些。“泡沫体”可以是包括开放泡孔泡沫体和/或闭合泡孔泡沫体的聚合物材料或者天然材料。“开放泡孔泡沫体”是指包含多个相互连通的气室的泡沫体；“闭合泡孔泡沫体”是指包含不连续的封闭气孔的泡沫体。泡沫体的例子包括，但是不局限于，聚苯乙烯泡沫体、聚乙酸乙烯酯和/或其共聚物、聚氯乙烯和/或其共聚物、聚(甲基)丙烯酸酰亚胺泡沫体、聚氯乙烯泡沫体、聚氨酯泡沫体、热塑性聚氨酯泡沫体、聚烯烃泡沫体，和聚烯烃共混物。聚烯烃泡沫体包括，但不局限于，聚丙烯泡沫体、聚乙烯泡沫体和乙烯乙酸乙烯酯(EVA)泡沫体。“EVA泡沫体”可以包括开放泡孔泡沫体和/或闭合泡孔泡沫体。EVA泡沫体可包括平坦的片材或者厚板或者模制的EVA泡沫体，例如鞋的鞋底夹层。不同类型的EVA泡沫体可以具有不同类型的表面孔隙率。模制的EVA泡沫体包括致密的表面或者外皮，而平坦的片材或者厚板具有出多孔表面。根据本发明的聚氨酯基材包括芳香族的、脂肪族的以及混杂的(混杂的例子是有机硅聚醚或聚酯聚氨酯，和有机硅碳酸聚氨酯)基于聚酯或者聚醚的热塑性聚氨酯。“塑料”是指任何常见的热塑性或者热固性合成材料,包括诸如聚乙烯和聚丙烯的热塑性烯烃(TPO)及其共混物、热塑性聚氨酯、聚碳酸酯、片状模塑化合物、反应注塑成型化合物、丙烯腈基材料、尼龙，等等。一种特别的塑料是包括聚丙烯和EPDM(乙烯丙烯二烯单体)的TPO。复合光子晶体可以各种方式施用于物品中。在一个实施方式中，这种材料在基材上制备，然后作为自支撑膜从基材上去除，或者被粉碎成粒状形式，例如以薄片的形式。粉碎的复合光子晶体可作为添加剂被合并入用于施用于物品上的涂料中。可有利地使包含粉碎的复合光子晶体的涂料组合物内的雾度最小化。降低的雾度可通过降低在复合材料的基体和粒子之间的折射率的差别而获得。不过，在折射率差别方面的减少通常会降低被反射的辐射的强度。因此，当期望最小的雾度和折射率的差别被降低时，与基体和粒子的折射率彼此更加不同的材料相比较，可通过增加复合光子晶体的厚度，即通过增加材料中粒子层的数量来保持强度。在一个实施方式中，涂料组合物包含“硬质涂料(hardcoat)”，例如醇化物。醇化物可进一步与本领域公知的其他化合物和/或聚合物进行混合和/或反应。特别合适的是包含通过至少部分水解有机烷氧基硅烷(例如在上述通式范围内的一种)而形成的硅氧烷的组合物。合适的包含醇化物的化合物及它们的制备方法在美国专利6,355,189；6,264,859；6,469,119；6,180,248；5,916,686；5,401,579；4,799,963；5,344,712；4,731,264；4,753,827；4,754,012；4,814,017；5,115,023；5,035,745；5,231,156；5,199,979；和6,106,605中被公开，其在此通过引用纳入。在某些实施方式中，醇化物包括环氧丙氧基[(C1-C3)烷基]三(C1-C4)烷氧基硅烷单体和四(C1-C6)烷氧基硅烷单体的组合。适用于本发明涂料组合物的环氧丙氧基[(C1-C3)烷基]三(C1-C4)烷氧基硅烷单体包括环氧丙氧基甲基三乙氧基硅烷、α-环氧丙氧基乙烷基三甲氧基硅烷、α-环氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、β-环氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、β-环氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、α-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、α-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、β-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，及它们的水解产物,和/或这些硅烷单体的混合物。可与本发明涂料组合物中的环氧丙氧基[(C1-C3)烷基]三(C1-C4)烷氧基硅烷单体组合使用的四(C1-C6)烷氧基硅烷单体包括，例如，诸如四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、四戊氧基硅烷、四己氧基硅烷及其混合物的材料。在某些实施方式中，用于本发明涂料组合物的环氧丙氧基[(C1-C3)烷基]三(C1-C4)烷氧基硅烷和四(C1-C6)烷氧基硅烷单体以重量比率环氧丙氧基[(C1-C3)烷基]三(C1-C4)烷氧基硅烷：四(C1-C6)烷氧基硅烷为0.5:1至100:1，例如0.75:1至50:1，以及在某些情况中从1:1至5:1存在。在某些实施例中，醇化物在与涂料组合物的其他组分、例如聚合物包封的染色粒子结合之前，至少部分是水解的。这样的水解反应在美国专利号6,355,189，第3列，第7到28行中被描述，其被引用的部分在此通过引用纳入。在某些实施方式中，按照可水解醇化物的水解所需的量提供水。例如，在某些实施方式中，水以每摩尔可水解醇化物至少1.5摩尔水的量存在。在某些实施方式中，大气水分，如果充足，也可以是足够的。在某些实施方式中，提供催化剂以用于催化水解和缩合反应。在某些实施方式中，催化剂是一种酸性材料和/或一种与这种酸性材料不同的当暴露在光化学辐射下时产生酸的材料。在某些实施方式中，酸性材料选自于有机酸、无生物酸或者其混合物中。这种材料的非限制性的例子包括醋酸、甲酸、戊二酸、马来酸、硝酸、盐酸、磷酸、氢氟酸、硫酸或者其混合物。当暴露在光化学辐射下时产生酸的任何材料都可用作本发明涂料组合物中的水解和缩合催化剂，例如路易斯酸和/或布仑斯惕酸。产生酸的化合物的非限制性例子包括鎓盐和亚碘酰盐、芳族重氮盐、金属茂合物盐、o-硝基苯甲醛，在美国专利号3,991,033中描述的聚甲醛聚合物，在美国专利号3,849,137中描述的邻硝基酯，o-硝基苯乙缩醛，它们的聚酯，以及在美国专利号4,086,210中描述的封端衍生物，磺酸酯，或者在磺酸盐酯基团的α或者β位置包含羰基的芳香醇，芳香族酰胺或者酰亚胺的N-磺酰基氧基衍生物，芳香族肟磺酸酯，醌二叠氮，以及链上具有安息香基团的树脂，例如在美国专利4,368,253中描述的那些。这些辐射活化的酸催化剂的例子也在美国专利5,451,345中被公开。在某些实施方式中，产生酸的化合物是阳离子光敏引发剂，例如鎓盐。这种材料的非限制例子包括二芳基碘鎓盐和三芳基硫鎓盐，其作为来自SartomerCompany的CD-1012和CD-1011可在市场上买到。其他合适的鎓盐在美国专利5,639,802，第8栏第59行至第10栏第46行中被描述。这种鎓盐的例子包括4,4′-二甲基二苯基碘鎓四氟硼酸盐，苯基-4-辛氧基苯基苯基碘鎓六氟锑酸盐，十二烷基二苯基碘鎓六氟锑酸盐，[4-[(2-十四烷醇)氧基]苯基]苯基碘鎓六氟锑酸盐，以及它们的混合物。用于本发明的涂料组合物的催化剂的量能宽范围变化并且取决于使用的特定材料。只需要催化和/或引发水解和缩合反应的量，例如，催化量。在某些实施方式中，酸性材料和/或产生酸的材料可以按基于组合物总重量的0.01-5%的重量百分比的量使用。本发明的复合光子晶体也可能用于标记装置，包括有价值的文件、制品和它们的包装，以及证书资料，特别是一种防伪设备。有价值的文件的例子包括货币、信用卡、合规证书、收藏物和交易卡、契约、所有权或者牌照号码(例如，汽车)、法规遵从性贴花、票(例如，旅行，活动或者停车)、纳税印花、硬币、邮票、支票和汇票、文具、彩票、货币和/或辅币、控制项目(例如，证据)、钥匙卡、钥匙、追踪和跟踪项目，以及作为条形码的一部分。制品或制品的包装可以包括飞机零件，机动车零部件，例如车辆识别号码，医药产品和个人护理产品，记录媒介，衣服和鞋，电子装置，电池，眼科设备，酒，食物，印刷油墨和打印耗材，写作用具，奢侈品，例如行李箱和手提包，体育用品，软件和软件包装，防篡改封条，艺术品(包括艺术作品原件)，建材，军需品，玩具，燃料，工业设备，生物材料，以及生活用品，珠宝，书，古董，安全设备(例如，灭火器和过滤设备)，地毯和其他设备，化学制品，医学设备，油漆和涂料，以及窗子和幻灯片。具有本发明复合光子晶体的证书的例子包括驾照，身份证(政府、社团和教育的)，护照，签证，结婚证书，医院用手环和学业证书。这些例子不应被限制，只是可具有本发明复合光子晶体的设备的抽样。这样的用途不意味着限制。另外，复合光子晶体可被以薄膜的形式制作，然后被施用于制品，例如通过粘合剂或类似物。或者，通过把复合光子晶体直接施用于产品的外壳、例如电子装置的外壳，或者直接用于货物，例如运动设备、装饰品、光学透镜、光学框架、衣服(包括鞋等)，产品本身可直接用作基材。本发明的复合光子晶体可以用来鉴别物品，例如鉴别文件或者设备，或者鉴定所生产的产品的来源。具有本发明复合光子晶体的文件，例如安全卡片，如果具有温度响应性材料的该文件能展现其性质，例如对温度变化的响应性，则将被认为是真实的。“安全卡片”包括文件或设备，其鉴别其持有人的身份或者允许进入某设施，例如以徽章的形式。该安全卡片可以鉴定这张卡片(例如，有照片的身份证或者护照)的持有人，或者起到表明其持有人可被允许进入某保密设施的资料或者设备的作用。例如，可对于展现出可信性的安全卡片进行在特定的温度具有衍射特定波长的辐射的性质的测试。伪造的安全卡片将不能展现出那种性质。同样，提供在使用本发明的可热转换材料的包装中的产品(例如医药产品)的消费者能通过测试它对温度变化的热反应性质的反应来测试包装的真实性。没有做出恰当反应的包装被认为是伪造的，而展现出那种性质的包装将被认为是真实的。可以包括本发明的复合光子晶体的其他消费品，例如在生产的产品(例如，电子装置)的外壳上或者在服装物品(例如，鞋)的表面上。这些用于验证的产品及通过在其中使用本发明材料的温度响应的例子不应被限制。用于验证的产品可包括表现出温度响应的复合光子晶体，其可以被用作该产品的真实性的指示。复合光子晶体可进一步在多层结构中被涂料组合物至少部分地覆盖。在一个实施方式中，复合光子晶体涂有上述“硬涂层”涂料组合物。在另一个实施方式中，复合光子晶体涂由抗反射涂层，例如在多层的抗反射的堆叠体中。该抗反射的涂层可由介电材料形成，例如，金属氧化物，例如通过溅射沉积的Zn2SnO4、In2SO4、SnO2、TiO2、In2O3、ZnO、Si3N4和/或Bi2O3。给出以下实施例被以展示本发明的总体原则。本发明不应该被认为局限于所给出的具体实施例。除非另有说明，所有份数按重量计。实施例实施例1在水中的聚苯乙烯粒子的分散体通过以下工程制备。将来自于AldrichChemicalCompany,Inc.的2.5克(g)的碳酸氢钠与2250克去离子(DI)水以及由AldrichChemicalCompany,Inc.提供的150克乙二醇混合，并加入到装有热电偶、加热套、搅拌器、回流冷凝器和氮气进口的5升反应釜中。在搅拌下将混合物用氮气吹扫43分钟，然后用氮气包围。在搅拌下，将在25克去离子水中的来自于CytecIndustries,Inc.的10.5克AerosolMA80-I和来自于AldrichChemicalCompany,Inc.的4.0克Brij35(聚氧乙烯(23)月桂基醚)、来自于AldrichChemicalCompany,Inc的1.0克苯乙烯磺酸钠(SSS)加入混合物中。使用加热套将混合物加热到大约50℃。在搅拌下，将来自于AldrichChemicalCompany,Inc.的苯乙烯单体(520克)加入反应釜中。将混合物加热到大约65℃。在搅拌下，将来自于AldrichChemicalCompany,Inc.的过硫酸钠(6.25克在72克去离子水中)加入混合物中。在搅动下，将温度保持在大约65℃下6个小时。在搅拌下，将全部来自于AldrichChemicalCompany,Inc.的去离子水(450克)、Brij35(1.5克)、过硫酸钠(1.5克)、苯乙烯(100克)、甲基丙烯酸甲酯(100克)、以及苯乙烯基磺酸钠(1.6克)的混合物加入反应的混合物中。将混合物的温度保持在65℃大约2个小时。将所得聚合物分散体通过一微米的滤袋过滤。然后该聚合物分散体使用具有2.41英寸聚偏二氟乙烯膜的4英寸超滤腔(两者都来自于PTIAdvancedFiltration,Inc.Oxnard,CA.)进行过滤，并且使用蠕动泵以每秒大约170毫升的流速泵送。在3000克超滤液被除去之后，将去离子水(2985克)加入分散体中。这样的交换重复几次直到11349克超滤液被11348克去离子水替换。然后将额外的超滤液去除，直到混合物的固体成分为44.8％重量百分比。将该材料通过来自于FrontierIndustrialTechnology,Inc.,Towanda,Pa.的狭缝涂机施涂于2密尔厚的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基材上，并在180°F干燥40秒到大约10微米的干燥的厚度。采用来自于Varian,Inc.的Cary500分光光度计进行测试，所得材料衍射657纳米的光。实施例2紫外线幅射可固化的有机组合物通过以下工序制备。二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦/2-羟基-2-甲基苯丙酮(0.05克)与2克CN4000(一种来自于SartomerCompany,Inc.,Exton,Pa的脂肪族甲烷丙烯酸酯)混合。随后将这种紫外线可固化的组合物通过下拉棒(drawdownbar)施涂于来自实施例1的材料。用1密尔厚的PET薄膜(覆盖片)覆盖被涂覆的材料，然后用100W汞灯进行紫外线固化30秒。将所得膜浸入甲苯中24个小时以除去聚苯乙烯粒子，然后在室温干燥，产生在固化的基体中具有周期性阵列空隙的反相蛋白石结构。该反相蛋白石中的空隙被二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦/2-羟基-2-甲基苯丙酮(0.05克)、丙烯酸硬脂酯(2克SR257)和聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯(0.04克，SR603)(两者都来自于SartomerCompany,Inc.,Exton,Pa.)的混合物渗透。用100W汞灯对被填充的反相蛋白石进行用紫外线固化30秒。所得薄膜的衍射的温度响应如图1所示。当温度从10°C改变为30°C时，衍射波长由604纳米红移至647纳米。一旦冷却，衍射波长可逆地返回到604纳米。虽然本发明的最优方案如上描述，本发明的显而易见的修改和改变可被创造而没有背离本发明的精神和范围。本发明的范围在附加的权利要求和附件等效物里被定义。