一种湿度可调的水凝胶多彩结构色制备方法与流程

技术特征：
1.一种湿度可调的水凝胶多彩结构色制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)在衬底上先沉积底层金属层，再均匀旋涂聚乙烯醇溶液，形成中间层聚乙烯醇水凝胶层；b)对步骤a)的产物进行电子束曝光，水洗，被辐照的区域不被水溶解，形成纳米结构；c)在步骤b)得到的纳米结构上再沉积上层金属层，得到由所述底层金属层、中间层、上层金属层组成的水凝胶纳米结构，在湿度装置的调控下产生不同的颜色响应。2.根据权利要求1所述的一种湿度可调的水凝胶多彩结构色制备方法，其特征在于，步骤a)所述衬底为硅片衬底、金属薄膜、氧化物薄膜或有机薄膜。3.根据权利要求1所述的一种湿度可调的水凝胶多彩结构色制备方法，其特征在于，步骤a)所述底层金属层的厚度为100
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300nm。4.根据权利要求1所述的一种湿度可调的水凝胶多彩结构色制备方法，其特征在于，步骤a)所述聚乙烯醇溶液为6％
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10％聚乙烯醇水溶液。5.根据权利要求1或4所述的一种湿度可调的水凝胶多彩结构色制备方法，其特征在于，步骤a)所述聚乙烯醇的分子量为10000～26000g/mol。6.根据权利要求1所述的一种湿度可调的水凝胶多彩结构色制备方法，其特征在于，步骤a)所述旋涂的匀胶转速为2000
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4000转/分。7.根据权利要求1所述的一种湿度可调的水凝胶多彩结构色制备方法，其特征在于，步骤a)所述聚乙烯醇水凝胶层的厚度为100
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300nm。8.根据权利要求1所述的一种湿度可调的水凝胶多彩结构色制备方法，其特征在于，步骤b)所述电子束曝光的操作条件为：高压2
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10kv、光栅尺寸20
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30μm、辐射剂量300～1500μc/cm2。9.根据权利要求1或3或7所述的一种湿度可调的水凝胶多彩结构色制备方法，其特征在于，步骤c)所述上层金属层的厚度为5
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36nm。10.根据权利要求9所述的一种湿度可调的水凝胶多彩结构色制备方法，其特征在于，步骤c)所述上层金属层的厚度为14nm。

技术总结
本发明涉及纳米结构色领域，针对现有的结构色制备方法操作复杂且不易调控的问题，提供一种湿度可调的水凝胶多彩结构色制备方法，包括以下步骤：a)在衬底上先沉积底层金属层，再均匀旋涂聚乙烯醇溶液，形成中间层聚乙烯醇水凝胶层；b)对步骤a)的产物进行电子束曝光，水洗，被辐照的区域不被水溶解，形成纳米结构；c)在步骤b)得到的纳米结构上再沉积上层金属层，得到由所述底层金属层、中间层、上层金属层组成的水凝胶纳米结构，在湿度装置的调控下产生不同的颜色响应。本发明利用电子束曝光形成高精度水凝胶纳米结构，水凝胶在曝光后对湿度变化仍保持快速的吸水膨胀响应，从而通过调控湿度产生不同的颜色响应，达到动态颜色调节。达到动态颜色调节。


技术研发人员：王丹丹 张雪峰 张鉴
受保护的技术使用者：杭州电子科技大学
技术研发日：2021.06.15
技术公布日：2021/10/15