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原文传递一种柔性力致变色材料的检测方法及检测装置

专利名称：	一种柔性力致变色材料的检测方法及检测装置
摘要：	本发明涉及一种柔性力致变色材料的检测方法及检测装置，属于应力传感器技术领域。本发明设计了一种以乙二醇锌负载的碳量子点复合的柔性力致变色材料的应力传感器，该设备在检测力致变色样品荧光与吸收光谱的同时对力致变色材料进行拉伸，完成应力、应变和光谱的同步检测。具体是在一个普通的荧光激发过程中，将一个模拟拉伸的应力应变装置固定在样品室中央，通过外接的控制系统拉伸力致变色材料。拉伸的同时，应力应变装置会同步进行入射点跟踪位移，随后通过检测器捕获荧光信号，同时也能检测力致变色材料的吸收信号。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京工业大学
发明人：	杨阳;张勤松;王厚军;薛大香
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910519500.9
公开号：	CN110108552A
代理机构：	南京正联知识产权代理有限公司
代理人：	邓唯
分类号：	G01N3/06(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	210009 江苏省南京市鼓楼区新模范马路5号
主权项：	1.一种柔性力致变色材料的测试装置，其特征在于，包括应力控制组件和光路系统；所述的应力控制组件的结构包括：追踪螺杆（18），垂直固定于测试装置上；第一螺杆套管（19），套接于追踪螺杆（18）上；夹板（14），由上下两块组成，固定于第一螺杆套管（19）上，用于将需要测试的柔性力致变色材料（7）夹紧在上下两块板之间，且柔性力致变色材料（7）与水平面垂直；应力传感器（13），设置于夹板（14）上，用于测量夹板（14）将柔性力致变色材料拉伸时的应力大小；拉伸电机（10），用于拉动夹板（14），使上下两块夹板之间的距离发生变化；追踪电机（21），设于螺杆套管（17）上，用于控制第一螺杆套管（19）的高度；手动旋转位移台（22），位于测试装置的底部，用于调节夹板（14）的水平方向的旋转角度；所述的光路系统包括：钨灯光源（9）和射线接收器（2），钨灯光源（9）的发射方向朝向射线接收器（2）的接收方向；且柔性力致变色材料（7）处于钨灯光源（9）的发射方向朝向射线接收器（2）之间；氙灯光源（1），其发射方向与钨灯光源（9）的发射方向垂直，且指向柔性力致变色材料（7）。 2.根据权利要求1所述的柔性力致变色材料的测试装置，其特征在于，在一个实施方式中，夹板（14）通过第二螺杆套管（17）连接于位移螺杆（16）上，位移螺杆（16）连接于第一螺杆套管（19）；拉伸电机（10）固定于第二螺杆套管（17）上；在一个实施方式中，氙灯光源（1）上还设有单色器（3）和第一透镜组（4）；钨灯光源（9）上还设有第二透镜组（5）；在一个实施方式中，射线接收器（2）上还设有第三透镜组（8）；在一个实施方式中，在夹板（14）设有紧固螺丝（15），用于对柔性力致变色材料进行坚固；在一个实施方式中，所述的柔性力致变色材料为平面形。 3.一种柔性力致变色材料的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：柔性力致变色材料（7）夹紧在夹板（14）的上下两块板之间，将夹板（14）拉伸至设定距离，通过钨灯光源（9）对材料的应力吸收光谱检测；将柔性力致变色材料（7）旋转设定角度后，通过氙灯光源（1）对材料的应力荧光光谱检测；改变拉伸距离，重复上述步骤；在一个实施方式中，所述的设定角度是45°。 4.一种柔性力致变色材料，其特征在于，所述的柔性力致变色材料包括PDMS基材以及混合于基材中的乙二醇酸锌复合的CQDs。 5.权利要求4所述的柔性力致变材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第1步，将乙酸锌和六亚甲基四胺溶解于乙二醇中，并进行加热反应；反应体系进行离心分离后，得到乙二醇酸锌复合的CQDs；第2步，提供PDMS薄膜作为基层；第3步，将含有PDMS的溶液和固化剂混合，再加入乙二醇酸锌复合的CQDs，混合均匀后，加入至基层上，进行固化，得到中间层；第4步，在中间层的表面再负载一层PDMS薄膜，得到柔性力致变色材料。 6. 根据权利要求4所述的柔性力致变材料的制备方法，其特征在于，在一个实施方式中，第1步中，乙酸锌和六亚甲基四胺的摩尔比为1：1；加热反应条件是160 ℃条件下反应8h；离心分离的条件是6000 rpm离心10 min；在一个实施方式中，第2步中，固化条件是50 ℃固化12 h；在一个实施方式中，第3步中加入乙二醇酸锌复合的CQDs是配制成悬浮液加入至基层上的，所述的悬浮液的浓度是1-100mmol/L。 7.根据权利要求4所述的柔性力致变材料的制备方法，其特征在于，在一个实施方式中，第2步和第4步中的PDMS薄膜是通过含有PDMS的溶液与固化剂混合之后升温固化后而得到的。 8.权利要求4所述的柔性力致变材料在用于制备吸收和荧光传感器件中的应用。 9. PDMS作为权利要求4所述的柔性力致变色材料的基材中的应用。 10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，PDMS用于使Z-CQDs在柔性力致变色材料中产生荧光响应。
所属类别：	发明专利