ConspectusColloidal photonic crystals (PhCs), periodically arranged monodisperse nanoparticles, have emerged as one of the most promising materials for light manipulation because of their photonic band gaps (PBGs), which affect photons in a manner similar to the effect of semiconductor energy band gaps on electrons. The PBGs arise due to the periodic modulation of the refractive index between the building nanoparticles and the surrounding medium in space with subwavelength period. This leads to light with certain wavelengths or frequencies located in the PBG being prohibited from propagating. Because of this special property, the fabrication and application of colloidal PhCs have attracted increasing interest from researchers. The most simple and economical method for fabrication of colloidal PhCs is the bottom-up approach of nanoparticle self-assembly. Common colloidal PhCs from this approach in nature are gem opals, which are made from the ordered assembly and deposition of spherical silica nanoparticles after years of siliceous sedimentation and compression. Besides naturally occurring opals, a variety of manmade colloidal PhCs with thin film or bulk morphology have also been developed. In principle, because of the effect of Bragg diffraction, these PhC materials show different structural colors when observed from different angles, resulting in brilliant colors and important applications. However, this angle dependence is disadvantageous for the construction of some optical materials and devices in which wide viewing angles are desired.Recently, a series of colloidal PhC materials with spherical macroscopic morphology have been created. Because of their spherical symmetry, the PBGs of spherical colloidal PhCs are independent of rotation under illumination of the surface at a fixed incident angle of the light, broadening the perspective of their applications. Based on droplet templates containing colloidal nanoparticles, these spherical colloidal PhCs can be generated by evaporation-induced nanoparticle crystallization or polymerization of ordered nanoparticle crystallization arrays. In particular, because microfluidics was used for the generation of the droplet templates, the development of spherical colloidal PhCs has progressed significantly. These new strategies not only ensure monodispersity, but also increase the structural and functional diversity of the PhC beads, paving the way for the development of advanced optoelectronic devices.In this Account, we present the research progress on spherical colloidal PhCs, including their design, preparation, and potential applications. We outline various types of spherical colloidal PhCs, such as close-packed, non-close-packed, inverse opal, biphasic or multiphasic Janus structured, and core–shell structured geometries. Based on their unique optical properties, applications of the spherical colloidal PhCs for displays, sensors, barcodes, and cell culture microcarriers are presented. Future developments of the spherical colloidal PhC materials are also envisioned.

Uniform quasicubic α-Fe2O3 nanoparticles enclosed by six identical {110} planes were synthesized by a simple solvothermal method. TEM investigations revealed that they were formed through oriented attachment of primary nanocrystals assisted by Ostwald ripening, and PVP surfactant played an important role in control over the final morphology of the products. These quasicubic nanoparticles could catalyze oxidation of almost 100% CO at a temperature of 230 °C, much lower than those of nanophases with flowerlike, hollow, or other forms of irregular external morphologies having various crystal planes exposed to the gas, indicating that the external morphology and especially the exposure crystal planes of α-Fe2O3 nanocatalyst affect the catalytic activity more significantly than the traditionally accepted factors (such as high BET surface area, hollow structure, etc.) do for CO catalytic oxidation.

Abstract With the technological advancements of high‐quality lightings and high‐end displays, white light‐emitting‐diodes (w‐LEDs) are quickly developing towards high energy density excitation, high output power and high device stability, which requires outstanding thermal properties of the phosphor color converters. In this connection, all‐inorganic luminescent glass ceramic (GC), exhibiting excellent physical/chemical stability to address the serious aging and yellowing issues of conventional phosphor/silicone composite, receives great attention recently and is regarded as a new generation color converter with longevity. Herein, a thorough survey of the research progress of this kind of material is made, with focus put on the design principle, microstructure‐property relationship, packaging technology and the burgeoning application direction. Some challenging issues are discussed and potential directions are suggested for further developing the phosphor‐glass composite fulfilling various requirements in practical application. This Review can promote rapid progress of long‐lifetime high‐power w‐LEDs.

Helical objects are among the most important and landmark structures in nature, and represent an emerging group of materials with unique spiral geometry; because of their enriched physical and chemical properties, they can have multiple functionalities. However, the fabrication of such complex helical materials at the micro- or nanoscale level remains a challenge. Here, a coaxial capillary microfluidic system, with the functions of consecutive spinning and spiraling, is presented for scalable generation of helical microfibers. The generation processes can be precisely tuned by adjusting the flow rates, and thus the length, diameter, and pitch of the helical microfibers are highly controllable. Varying the injection capillary design of the microfluidics enables the generation of helical microfibers with structures such as the novel Janus, triplex, core-shell, and even double-helix structures. The potential use of these helical microfibers is also explored for magnetically and thermodynamically triggered microsprings, as well as for a force indicator for contraction of cardiomyocytes. These indicate that such helical microfibers are highly versatile for different applications.

Bioinspired multicompartmental microfibers are generated by novel capillary microfluidics. The resultant microfibers possess multicompartment body-and-shell compositions with specifically designed geometries. Potential use of these microfibers for tissue-engineering applications is demonstrated by creating multifunctional fibers with a spatially controlled encapsulation of cells.

State-of-the-art progress in strategy design based on the Ln³⁺ luminescence involving dual emission construction for ratiometric luminescence thermometry is reviewed.

Abstract The launch of the big data era puts forward challenges for information preservation technology, both in storage capacity and security. Herein, a brand new optical storage medium, transparent glass ceramic (TGC) embedded with photostimulated LiGa 5 O 8 : Mn 2+ nanocrystals, capable of achieving bit-by-bit optical data write-in and read-out in a photon trapping/detrapping mode, is developed. The highly ordered nanostructure enables light–matter interaction with high encoding/decoding resolution and low bit error rate. Importantly, going beyond traditional 2D optical storage, the high transparency of the studied bulk medium makes 3D volumetric optical data storage (ODS) possible, which brings about the merits of expanded storage capacity and improved information security. Demonstration application confirmed the erasable–rewritable 3D storage of binary data and display items in TGC with intensity/wavelength multiplexing. The present work highlights a great leap in photostimulated material for ODS application and hopefully stimulates the development of new multi-dimensional ODS media.

A new Ca 2 YScAl 2 Si 2 O 12 :Cr 3+ PiGF was synthesized using rapid infrared firing, highlighting luminous output of 2626 mW under blue laser excitation, for near-infrared lighting applications in nondestructive detection, night vision and bioimaging.