[发明专利]可调控的三维手性结构及其制备方法

说明书

本发明涉及可调控的三维手性结构及其制备方法，主要涉及光学手性结构领域。三维手性结构包括：导电玻璃、光栅层、多个聚苯乙烯小球、手性结构层、第一胶体和第二胶体；本申请利用多个聚苯乙烯小球的形变特性，当需要对该三维手性结构的手性进行调控时，使用相对的力挤压该第一胶体和第二胶体，使得该多个聚苯乙烯小球发生形变，由于该多个聚苯乙烯小球两侧为光栅层，则在压力的作用下，多个聚苯乙烯小球的高度会发生变化，进而使得该手性结构层中的手性结构单元的局部高度差和周期会发生改变，从而达到了调控三维手性结构参数的目的。

技术领域

本发明涉及光学手性结构领域，主要涉及一种可调控的三 维手性结构及其制备方法。

背景技术

手性结构在生命中扮演着重要的角色，手性结构是指其与 镜像不能互相重合的性质。

现有技术中，手性结构的调控一般通过重新制备新的结构， 或者通过在结构中添加一些温度敏感的材料，通过调节温度进 而调控结构的参数。

但是，重新制备结构需要花费更多的时间，不仅耗时费力， 而且会浪费更多的资源。通过温度调控结构参数也会因为周围 环境的影响，使得温度调控不准确，调控范围较小，并且温度 调控的装置比较复杂，实际实施比较困难。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一 种可调控的三维手性结构及其制备方法，以解决现有技术中手 性结构的调控一般通过重新制备新的结构，或者通过在结构中 添加一些温度敏感的材料，通过调节温度进而调控结构的参数， 但是重新制备结构需要花费更多的时间，不仅耗时费力，而且 会浪费更多的资源。通过温度调控结构参数也会因为周围环境 的影响，使得温度调控不准确，调控范围较小，并且温度调控 的装置比较复杂，实际实施比较困难的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种三维手性结构，三维手 性结构包括：导电玻璃、光栅层、多个聚苯乙烯小球、手性结 构层、第一胶体和第二胶体；光栅层设置在导电玻璃的一侧， 光栅层设置有与聚苯乙烯小球直径相同的空隙，多个聚苯乙烯 小球填充在光栅层的空隙中，手性结构层为多个具有高度差的 手性结构单元，多个手性结构单元均设置在多个聚苯乙烯小球 远离导电玻璃的一侧，第一胶体和第二胶体分别设置在手性结 构层远离导电玻璃一侧的两端。

可选的，该光栅层为网状光栅结构层或者条状光栅结构层。

可选的，该光栅层的材料为介质材料。

可选的，该光栅层的材料为二氧化硅。

可选的，该手性结构层的多个手性结构单元的形状为：“V” 形手性结构、“L”形手性结构和“U”形手性结构中任意一种。

可选的，该三维手性结构还包括生物分子层，生物分子层 设置在手性结构层远离导电玻璃的一侧。

可选的，该导电玻璃为体积导电玻璃或者表面导电层玻璃。

第二方面，本申请实施例提供一种三维手性结构的制备方 法，用于权利要求1-7任意一项的三维手性结构的制备，制备方 法包括：

在玻璃基底上铺设多个聚苯乙烯小球，并在多个聚苯乙烯 小球上蒸镀手性结构层；

将玻璃基底沉浸在预设水溶液中，多个聚苯乙烯小球和手 性结构层漂浮在预设水溶液水面上；

将一侧设置有光栅层的导电玻璃置于水下，将多个聚苯乙 烯小球和手性结构层捞出；

在手性结构层远离导电玻璃的一侧的两端设置第一胶体和 第二胶体。

可选的，该将一侧设置有光栅层的导电玻璃置于水下的步 骤之前还包括：

在导电玻璃的一侧制备光栅层。