[发明专利]一种应力显色器件及其应用

权利要求书

1.一种应力显色器件，其特征在于：自上而下依次包括上透明电极层、变色层、电解质层、透明电极保护层和下透明电极层；所述变色层为电致变色材料层，且在外力作用下发生形变；所述上透明电极层和下透明电极层之间连接外电路，用以提供外电压，所述外电压低于使变色层发生变色的阈值电压。

2.根据权利要求1所述的应力显色器件，其特征在于：所述阈值电压为0.01～1V。

3.根据权利要求1所述的应力显色器件，其特征在于：所述变色层为纳米结构薄膜。

4.根据权利要求1所述的应力显色器件，其特征在于：所述电解质层为半固态电解质层或全固态电解质层。

5.根据权利要求1所述的应力显色器件，其特征在于：所述电解质层的厚度为100nm～1mm。

6.根据权利要求1所述的应力显色器件，其特征在于：所述上透明电极层和下透明电极层为透明导电氧化物薄膜、碳纳米管薄膜、石墨烯薄膜或银纳米线薄膜。

7.根据权利要求1所述的应力显色器件，其特征在于：所述应力显色器件还包括粘结剂，所述粘结剂设于上透明电极层和下透明电极层之间的相对空隙中，以实现封装。

8.一种应力显色器件的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：在应力显色器件的上透明电极层和下透明电极层之间施加外电压，使之低于变色层的阈值电压，此时变色层不变色，器件处于透明状态；

S2：在应力显色器件的表面施加外力，使变色层在外力作用下厚度减小，导致变色层所处的电场增大，上透明电极层和下透明电极层之间的电压高于变色层的阈值电压，引起电解质层的离子注入变色层，此时变色层发生颜色的改变，器件处于着色状态；

S3：撤去外力，此时器件保持着色状态，记录变色层的颜色改变量；

S4：在应力显色器件的上透明电极层和下透明电极层之间施加反向外电压，此时器件的着色状态被擦除，以重复使用。

9.权利要求8所述的应力显色器件的控制方法，其特征在于：保持施加外力的作用时间恒定，变化施加外力的大小，使器件发生不同程度的颜色变化，建立器件颜色的深浅度与施加外力大小之间的对应关系。

10.一种应力分布传感器，其特征在于：包括至少一个权利要求1～7任一所述的应力显色器件和信号提取模块，所述信号提取模块与应力显色器件电连接。