基于水凝胶的颜色动态可调的金属-介质-金属结构

倪海彬 Ni Haibin、沈依 Shen Yi、周俊萍 Zhou Junping、高绪之 Gao Xuzhi、倪波 Ni Bo、常建华 Chang Jianhua

2024Acta Optica SinicaMaterials Science被引 1开放获取

摘要

提出一种基于聚乙烯醇水凝胶（PVA）的金属-介质-金属结构，用于实现颜色动态可调的结构色传感器。利用PVA薄膜对相对湿度的溶胀/收缩和折射率变化响应，并结合法布里-珀罗（F-P）共振效应，实现了F-P共振波长随相对湿度变化而发生偏移，结构色随环境相对湿度的改变而变化。实验结果表明，当环境相对湿度在3.0%~84.2%范围内变化时，结构的颜色会发生显著变化，在CIE 1931色度空间中显示为坐标顺时针旋转，平均相对湿度灵敏度可达0.998 nm/%。该传感器色彩显示丰富，颜色随相对湿度变化明显，灵敏度较高，响应迅速，在湿度传感结合色彩显示的环境检测研究领域具有良好的应用前景。

引用本文（GB/T 7714）

倪海彬 Ni Haibin, 沈依 Shen Yi, 周俊萍 Zhou Junping, 等. 基于水凝胶的颜色动态可调的金属-介质-金属结构[J]. Acta Optica Sinica, 2024.

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DOI：https://doi.org/10.3788/aos232019

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