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一种光学应变传感器及其制备方法和应用技术

技术编号:46048324 阅读:6 留言:0更新日期:2025-08-11 15:37
本发明专利技术公开了一种光学应变传感器及其制备方法和应用,属于光学传感技术领域。本发明专利技术提供的光学应变传感器由柔性衬底以及柔性衬底上粘附的纳米颗粒组成,纳米颗粒由光镊系统操控并进行图案化排布,柔性衬底的形变导致纳米颗粒之间的间隙变化或者纳米颗粒与柔性衬底之间的位置变化,进而影响纳米颗粒之间的电磁模式耦合。本发明专利技术还提供了上述光学应变传感器的制备方法。本发明专利技术制备工艺简单,可以拓展到任意柔性衬底上。本发明专利技术制备得到的光学应变传感器能够通过散射强度变化检测微纳米尺度的微弱应变,且通过将衬底褶皱二维材料作为衬底,能够应用于多通道信息加密中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学传感器,尤其涉及一种光学应变传感器及其制备方法和应用


技术介绍

1、随着可穿戴技术的发展,在可拉伸平台上构建应变驱动的光学单元对于健康监测、医疗和娱乐等应用具有越来越重要的意义。从柔性光机械系统的角度来看,可以利用单个或阵列的等离子体纳米结构来实现亚波长调制和传感。然而,热损耗比等离子体纳米结构低得多的介电纳米结构是器件集成的更好选择,而具有高折射率和低热损耗的硅纳米颗粒适合在亚波长尺度上集成并实现全彩色显示。目前对于介电纳米结构,大多数研究都是基于应变调谐反射或透射的晶格效应,很少有研究集中在单颗粒水平的散射调谐上。虽然每个纳米颗粒的散射测量比较复杂,但这种方法可以检测微纳尺度的应变分布,这是宏观测量无法实现的。此外,为了在柔性基板上制备图案并实现颜色调节和应变传感,之前的研究必须使用复杂的“自上而下”制备方式。


技术实现思路

1、有鉴于此,为解决上述问题之一,本专利技术的目的是提供一种光学应变传感器及其制备方法和应用,能够通过散射检测微纳米尺度的应变,并进行多通道信息加密和解密。...

【技术保护点】

1.一种光学应变传感器,其特征在于,包括柔性衬底以及所述柔性衬底上粘附的纳米颗粒,所述纳米颗粒由光镊系统精准操控并进行图案化排布,所述柔性衬底的形变导致所述纳米颗粒之间的间隙变化或者所述纳米颗粒与所述柔性衬底之间的位置变化,进而影响所述纳米颗粒之间的电磁模式耦合。

2.根据权利要求1所述的光学应变传感器,其特征在于,所述柔性衬底的材料包括聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚乙烯、聚氨酯、褶皱二维材料或人体皮肤中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的光学应变传感器,其特征在于,所述纳米颗粒的形状包括球体或类球体,单个所述纳米颗粒的直径范围为100-200nm。

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【技术特征摘要】

1.一种光学应变传感器,其特征在于,包括柔性衬底以及所述柔性衬底上粘附的纳米颗粒,所述纳米颗粒由光镊系统精准操控并进行图案化排布,所述柔性衬底的形变导致所述纳米颗粒之间的间隙变化或者所述纳米颗粒与所述柔性衬底之间的位置变化,进而影响所述纳米颗粒之间的电磁模式耦合。

2.根据权利要求1所述的光学应变传感器,其特征在于,所述柔性衬底的材料包括聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚乙烯、聚氨酯、褶皱二维材料或人体皮肤中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的光学应变传感器,其特征在于,所述纳米颗粒的形状包括球体或类球体,单个所述纳米颗粒的直径范围为100-200nm。

4.根据权利要求1所述的光学应变传感器,其特征在于,所述纳米颗粒的材料包括高折射率全介...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘心悦赵凯庆李宝军严佳豪
申请(专利权)人:暨南大学
类型:发明
国别省市:

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