[发明专利]一种能够可视化测量的结构色膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种能够可视化测量的结构色膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一，按照10：1的质量比，取液体聚二甲基硅氧烷和PDMS固化剂,混合搅拌均匀后，旋涂在载玻片上，旋涂后放在加热板上加热固化，得到固化的PDMS膜；

步骤二，将PDMS膜放在盛有去离子水的超声波清洗仪中清洗，清洗干净后，将所述PDMS膜表面用冷风机吹干或室温自然晾干，得到洁净的PDMS膜；

步骤三，在步骤二中得到的洁净的PDMS膜表面涂覆一层黑色的墨水，然后放置在室温下使表面的墨水干燥，得到表面带有一层墨水层的PDMS膜；

步骤四，利用聚焦激光干涉光刻加工技术对步骤三得到的表面带有一层墨水层的PDMS膜表面进行聚焦激光干涉光刻扫描处理，在其表面加工出周期性微纳米沟槽阵列，即得到所述的结构色膜；

步骤一中所述的旋涂采用旋涂机进行旋涂，先将混合搅拌后的PDMS滴在载玻片上，用500r/min的转速，保持10s，再用1500r/min的转速，保持60s，所述加热器板上加热，加热的温度为80℃-100℃，加热时间为3-4小时，所述加热板的温度误差为±1℃；

步骤四中所述的聚焦激光干涉光刻扫描，使用二维移动台实现，首先将激光器输出的激光调制成两束光斑大小为1×1cm²具有相同能量的光束，用两个凸透镜将两束光束汇入成1×1mm²正方形光斑；通过对光路的调整，使光束在时间和空间上叠加在样品上，保持激光束不动，汇成的正方形光斑固定，样品相对于光斑运动，平台的移动为0.1mm/s-1m/s；

步骤四中所述的激光器中心波长为355nm，脉宽为10ns，重复频率为10Hz，激光干涉角为7.54°，激光强度为0.40mW/cm²，激光的扫描速度为0.2mm/s。

2.一种权利要求1所述结构色膜在柔性执行器件中的应用，其特征在于，柔性执行器件的外表面具体由所述结构色膜构成。

3.一种非接触式测量权利要求2所述柔性执行器弯曲角的测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤；

步骤一、利用LED白光照射在所述柔性执行器表面的结构色膜位置上；

步骤二、对柔性执行器通电和断电，使柔性执行器发生周期性的弯曲运动，所述柔性执行器上的结构色膜同步进行周期的弯曲运动；

步骤三，同步采集柔性执行器上结构色膜周期性弯曲运动过程中其表面因光源照射产生的衍射条纹变化情况的图像信息和柔性执行器周期性弯曲运动的变形图像信息；

步骤四、利用数字图形处理法统计在周期性弯曲运动过程中结构色膜表面任一点的颜色、柔性执行器的变形、柔性执行器弯曲角度与时间的对应关系；

步骤五、在柔性执行器进行周期性弯曲运动过程中，根据任意时刻结构色膜表面任一点的颜色，确定对应的柔性执行器的弯曲角度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述任一点的颜色具体为图形信息中任一点的RGB值。