[发明专利]一种等离激元宽光谱调控的智能变色玻璃

权利要求书

1.一种等离激元宽光谱调控的智能变色玻璃，其特征在于，该智能变色玻璃基于等离子激元增强机制，包括单层或多层结构，多层结构由多个单层智能变色玻璃(1)叠合而成；所述单层智能变色玻璃(1)包括上玻璃层(2)、银纳米线电极(3)、透明液体(4)、等离激元纳米颗粒(5)、聚合物分子刷材料层(6)、外围驱动电路(7)和下玻璃层(8)；其中，等离激元纳米颗粒(5)包括上下两层，银纳米线电极(3)包括下银纳米线电极(31)和上银纳米线电极(32)，下银纳米线电极(31)与上银纳米线电极(32)之间的聚合物分子刷材料层(6)包括上下两部分，上部分聚合物分子刷材料层的上方连接上银纳米线电极(32)，下方连接上层的等离激元纳米颗粒；下部分聚合物分子刷材料层的下方连接下银纳米线电极(31)，上方连接下层的等离激元纳米颗粒；单层智能变色玻璃各部分位置关系由下至上依次为下玻璃层(8)、下银纳米线电极(31)、下部分聚合物分子刷材料层、下层等离激元纳米颗粒、上层等离激元纳米颗粒、上部分聚合物分子刷材料层、上银纳米线电极(32)、上玻璃层(2)；透明液体(4)填充于聚合物分子刷材料层(6)与等离激元纳米颗粒(5)及银纳米线电极(3)所形成的空间内；外围驱动电路(7)的两端分别连接下银纳米线电极(31)与上银纳米线电极(32)，所述聚合物分子刷材料层(6)由高热光系数、且在生理温度范围内具有溶胀转变特性的热敏聚合物形成，所述单层智能变色玻璃通过外围驱动电路对上银纳米线电极(32)和下银纳米线电极(31)施加电压，上银纳米线电极和下银纳米线电极发热，上银纳米线电极和下银纳米线电极的温度变化分别使得上部分聚合物分子刷材料层和下部分聚合物分子刷材料层收缩，造成与上部分聚合物分子刷材料层连接的上层等离激元纳米颗粒，和与下部分聚合物分子刷材料层连接的下层等离激元纳米颗粒之间的间距改变。

2.根据权利要求1所述的等离激元宽光谱调控的智能变色玻璃，其特征在于，所述多层结构组成了多层智能变色玻璃(9)，其中，银纳米线电极采用电阻率低、电导率高的银纳米线。

3.如权利要求1所述的等离激元宽光谱调控的智能变色玻璃，其特征在于：所述热敏聚合物为聚丙烯酸PAA、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚N-异丙基丙烯酰胺NIPAAm、聚甲基丙烯酸MAA或聚4-二苯甲酮甲基丙烯酸酯BPMA，其厚度范围为300纳米至700纳米。

4.如权利要求1所述的等离激元宽光谱调控的智能变色玻璃，其特征在于：所述等离激元纳米颗粒(5)的材料为金、银或铜；所述等离激元纳米颗粒(5)结构为三角板、十面体、纳米棒或纳米球。

5.如权利要求1所述的等离激元宽光谱调控的智能变色玻璃，其特征在于：所述等离激元纳米颗粒(5)具有高局域等离激元共振响应灵敏度，呈分散状态，颗粒尺寸范围为50纳米至150纳米，颗粒间距范围为100纳米至200纳米。

6.如权利要求1所述的等离激元宽光谱调控的智能变色玻璃，其特征在于：所述透明液体(4)为无色去离子水、乙醇、异丙醇或乙二醇，填充于聚合物分子刷材料层(6)与等离激元纳米颗粒(5)及银纳米线电极(3)所形成的空间内且还充满上玻璃层(2)与下玻璃层(8)所形成的空间内，用于补偿聚合物分子刷材料因状态改变造成的体积变化。