苹果公司获得了将光子晶体材料用于未来配件的专利，例如iPhone外壳，当按下时会变色

美国专利商标局今天正式为Apple Inc.发布了一系列82项新授予的专利。在此特别报告中，我们涵盖了与光子晶体材料的使用有关的苹果专利，该材料可用于未来的iPhone外壳，Apple Watch表带，衣服等。当用户触摸或按压材料时，材料会更改颜色。  

光子晶体是周期性的微结构，以导致视觉效果的方式影响入射到光子晶体上的光子的运动。这些结构操纵特定波长的光，从而导致视觉上的变化或颜色图案。与包含反射并吸收特定波长的光以赋予对象特定颜色的化学物质的有色物体不同，光子晶体通过其物理微观结构反射颜色，因此被称为通过“结构着色”反射颜色。

自然界中的光子晶体结构的示例包括一些蝴蝶翅膀，由于蝴蝶翅膀内的微结构，这些蝴蝶翅膀为艳丽的彩虹色。光子晶体也可以使用材料的电介质层的堆叠或通过在基板内形成二维图案来制造。例如，以非常紧密堆积的阵列图案布置的具有不同折射率的两种材料可以产生这种光子晶体效应。但是，制造的光子晶体具有固定的微结构，因此对入射光具有固定的响应，因此具有相应的固定颜色。

苹果公司授予的专利涉及能够响应压力，弯曲或其他类型的应变或应力而改变颜色的光子晶体结构。所描述的系统和方法可以用于制造消费产品，例如电子产品和电子产品配件。

光子晶体包括在可变形材料内形成的周期性微结构，使得当向光子晶体施加压缩应力或拉应力时，微结构的尺寸变化导致明显的色移。如本文所使用的，术语“微结构”用于描述非常小的尺寸的结构，例如具有纳米或微米尺度的尺寸的结构。可以将光子晶体结合到多种应用的基础材料中，例如消费品的外壳和外壳，衣服的织物以及用于窗户或显示屏的薄膜。这些光子晶体可用于纯粹的美容目的，其动态颜色变化可提供不寻常的视觉效果，或者它们可以提供功能性目的，

在一些实施例中，光子晶体包括嵌入在第二材料的基质内的第一材料的颗粒，其中第一材料具有与第二材料不同的折射率。例如，颗粒可以由聚合物，玻璃或陶瓷组成，它们被嵌入聚合物基体内。可以使用任何合适的聚合物材料。例如，聚合物可以是有机聚合物，非有机聚合物或其组合。在一些实施例中，聚合物是硅树脂或硅基聚合物。颗粒可以具有基本相同的直径，使得当颗粒紧密堆积在第二材料内时，出现了能够产生光子晶体着色的周期性结构。

在一些实施例中，微结构是使用例如激光在柔性材料内形成的空隙。空隙可以具有能够形成光子晶体的周期性微结构的任何合适的形状和布置。在某些情况下，空隙为柔性材料内的孔或通道的形状。在一些实施例中，空隙填充有空气，而在其他实施例中，空隙填充有液体。在一些实施例中，形成包括多层光子晶体结构的复合材料。