纳米压印二维空气柱柔性光子晶体力致变色性能与应用

赵鹏飞1,2,3,李博2,刘嘉1,谷正钊1,程丽霞1,3(1.太原工业学院　机械工程系；2.西安交通大学　精密微纳制造技术全国重点实验室；3.中北大学　极限环境光电动态测试技术与仪器全国重点实验室)

摘要：针对柔性光子晶体结构变色范围小、柔性不足的问题，基于纳米压印技术设计制备了一种具有三角形排布二维空气柱纳米结构的柔性光子晶体。通过多种试验手段分析了柔性光子晶体的力致变色性能和工作稳定性，并对其在应变感知及动态显示领域的应用进行了研究。结果表明：当对柔性光子晶体进行单轴拉伸时，随着拉伸应变的不断增大，样品颜色逐渐蓝移，反射光谱带隙中心波长变化量达到了180 nm，颜色可以覆盖整个可见光范围。同时，样品在2 000 次循环拉伸试验下表现出很好的性能稳定性。本文制备的柔性光子晶体兼具变色范围大与应变小的特征，可以弥补传统柔性应变传感器对小应变灵敏度不足的缺陷，同时可以用于实现可见光动态显示。

关键词：纳米压印；力致变色；柔性光子晶体；应变传感；动态显示