一种多波段可调多尺度超材料的制备方法和光谱检测方法与流程

技术特征：
1.一种多波段可调多尺度超材料，其特征在于：所述多波段可调多尺度超材料主要由从下到上依次层叠布置的拉伸层(1)、非拉伸支撑层(2)、金属层(3)、纳米颗粒层(4)构成，所述的拉伸层为聚二甲基硅氧烷层，所述的非拉伸支撑层为聚酰亚胺层，所述的金属层为金层，所述的纳米颗粒层为修饰有疏水基团的纳米颗粒层。2.根据权利要求1所述的一种多波段可调多尺度超材料，其特征在于：纳米颗粒自组装形成在金属层上而形成纳米颗粒层。3.根据权利要求1所述的一种多波段可调多尺度超材料，其特征在于：所述的拉伸层(1)上布置多个基本单元，多个基本单元阵列间隔排布，每个基本单元均由从下到上依次层叠布置的非拉伸支撑层(2)、金属层(3)、纳米颗粒层(4)构成。4.一种权利要求1所述多波段可调多尺度超材料的制备方法，其特征在于：所述多波段可调多尺度超材料采用以下方式制作：1)拉伸层的制备；在清洗后的硅片表面先真空蒸镀一层氟硅烷分子，然后旋涂一层聚二甲基硅氧烷(pdms)混合液，加热固化形成拉伸层；2)非拉伸支撑层的制备；在固化后的聚二甲基硅氧烷上先进行等离子清洗，然后旋涂一层聚酰亚胺，在200℃下固化2h，形成非拉伸支撑层；3)金属层的制备：在聚酰亚胺的表面溅射厚度200nm的金，作为金属层；4)纳米颗粒层的制备；先在纳米颗粒上修饰疏水基团，将修饰疏水基团的纳米颗粒在水面上自组装成为纳米颗粒层，然后将纳米颗粒层转移到金属层上，形成纳米颗粒层；5)刻蚀雕刻超材料图案：对非拉伸支撑层、金属层和纳米颗粒层共同按照预设的图案进行刻蚀，最后将拉伸层从硅片和氟硅烷上分离取下。5.根据权利要求4所述的多波段可调多尺度超材料的制备方法，其特征在于：所述纳米颗粒层的纳米颗粒是在水面上自组装形成，大小为10
‑
80nm，材质为银包金结构。6.根据权利要求4所述的多波段可调多尺度超材料的制备方法，其特征在于：所述的拉伸层的聚二甲基硅氧烷的厚度是10
‑
200μm；所述的非拉伸支撑层的聚酰亚胺的厚度是1
‑
10μm。7.根据权利要求4所述的多波段可调多尺度超材料的制备方法，其特征在于：所述预设的图案是由多个基本单元阵列间隔排布而成，每个基本单元均由从下到上依次层叠布置的非拉伸支撑层、金属层、纳米颗粒层构成。8.权利要求1所述多波段可调多尺度超材料的光谱检测方法，其特征在于：s1、多波段可调多尺度超材料滴加样品溶液：配置所需的样品溶液，将样品溶液滴加在多波段可调多尺度超材料上，并在50℃下干燥，获得待测样本；取未滴加样品溶液的多波段可调多尺度超材料作为参考样本；
s2、第二波段的太赫兹光谱检测：在湿度<0.2rh时，分别采集待测样本和参考样本的太赫兹波谱时域信号，根据太赫兹波谱的时域信号计算太赫兹波谱的频域信号，和从频域信号中确定共振峰位置，待测样本和参考样本的共振峰频率之间的差值作为检测信号；s3、第一波段的拉曼光谱检测：将待测样本放在拉曼光谱仪样品台上，使用共聚焦显微镜对待测样本进行对焦，选择检测范围为400
‑
1800cm
‑1，随机选择3个点，检测拉曼信号。9.根据权利要求8所述多波段可调多尺度超材料的光谱检测方法，其特征在于：所述s1中，样品溶液的每次滴加量为10μl，干燥温度40
‑
60℃。

技术总结
本发明公开了一种多波段可调多尺度超材料、制备方法和光谱检测方法。由从下到上依次层叠布置的拉伸层、非拉伸支撑层、金属层、纳米颗粒层构成，拉伸层为聚二甲基硅氧烷层，非拉伸支撑层为聚酰亚胺层，金属层为金层，纳米颗粒层为修饰有疏水基团的纳米颗粒层；硅片上先真空蒸镀氟硅烷，旋涂聚二甲基硅氧烷加热固化；等离子清洗后旋涂聚酰亚胺固化，溅射金，将修饰疏水基团的纳米颗粒在水面上自组装再转移到金属层上，按照图案刻蚀分离取下。本发明超材料可在多个波段实现可调谐的功能，能利用多波段的优势用于感知生物化学分子；该超材料还具有多尺度的特点，操作简便快速，适合多种检测需求。检测需求。检测需求。


技术研发人员：谢丽娟 王英力 刘湘江
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2021.06.24
技术公布日：2021/10/8