1.一种结构色材料,其特征在于,所述结构色材料包括基底、位于基底上的金属层,以及位于金属层上的保护层,所述金属层中排列有纳米空腔阵列。
2.根据权利要求1所述的结构色材料,其特征在于,所述纳米空腔包括圆盘状腔和/或类圆盘状腔;
优选地,所述纳米空腔为双凸圆盘状腔和/或双凸类圆盘状腔;
优选地,所述纳米空腔的直径为300-600nm;
优选地,所述纳米空腔的高度为60-80nm;
优选地,相邻所述纳米空腔之间的间距为300-600nm;
优选地,所述金属层中的纳米空腔的排列方式为周期性有序排列。
3.根据权利要求1或2所述的结构色材料,其特征在于,所述金属层的金属包括锡;
优选地,所述金属层的厚度为80-120nm;
优选地,所述保护层的材料包括二氧化硅;
优选地,所述保护层的厚度为20-30nm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的结构色材料,其特征在于,所述基底包括二氧化硅玻璃基底。
5.根据权利要求1-4任一项所述的结构色材料,其特征在于,所述结构色材料中的纳米空腔通过激光直写方法得到。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的结构色材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)制备包含基底、金属层和保护层的薄膜材料;其中,所述金属层位于基底上,所述保护层位于金属层上;
(2)对步骤(1)所述薄膜材料进行激光直写,得到所述结构色材料。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述制备包含基底、金属层和保护层的薄膜材料的方法为镀膜;
优选地,所述镀膜的方法包括脉冲激光沉积、化学气相沉积、分子束外延或磁控溅射中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述金属层的厚度为80-120nm;
优选地,所述保护层的厚度为20-30nm。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述激光直写的方法包括:确定刻写的颜色和图形,对激光直写系统进行设定,按照设定的颜色和图形用激光直写系统对步骤(1)所述薄膜材料进行激光直写加工,得到所述结构色材料。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述激光直写加工的激光功率为10-40mw;
优选地,所述激光直写加工的激光脉宽为180-220ns;
优选地,所述激光直写加工的激光波长为380-420nm;
优选地,所述激光直写加工的激光从保护层上方进行照射;
优选地,所述激光直写加工在空气气氛下进行;
优选地,所述激光直写加工采用固定每个处理位点的激光直写加工时间,改变激光功率的方法调节激光能量;
优选地,所述激光直写加工的激光功率随着处理位点的目标颜色波长变大而增大。
10.根据权利要求6-9任一项所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)制备包含基底、金属层和保护层的薄膜材料;
其中,所述金属层位于基底上,所述保护层位于金属层上;所述镀膜的方法包括脉冲激光沉积、化学气相沉积、分子束外延或磁控溅射中的任意一种或至少两种的组合;所述金属层的厚度为80-120nm;所述保护层的厚度为20-30nm;
(2)确定刻写的颜色和图形,对激光直写系统进行设定,按照设定的颜色和图形在空气气氛下用激光直写系统对步骤(1)所述薄膜材料进行激光直写加工,得到所述结构色材料;
其中,所述激光直写加工的激光从保护层上方进行照射,固定每个处理位点的激光直写加工时间,改变激光功率的方法调节激光能量,激光功率随着处理位点的目标颜色波长变大而增大,所述激光直写加工的激光功率为10-40mw;所述激光直写加工的激光脉宽为180-220ns,所述激光直写加工的激光波长为380-420nm。