一种红外响应材料及其制备方法、红外响应设备与流程

本发明涉及红外响应领域，特别涉及到一种红外响应材料及其制备方法、红外响应设备。

背景技术：

红外探测技术因其环境适应性好、高隐蔽性、不易被干扰等特点被应用到许多领域，如探测跟踪，红外制导、环境监测、医疗卫生等，得到了国内外研究者的广泛关注。红外探测技术可以分为两大类：光子型探测器(photondetector)和热探测器(thermaldetector)。

20世纪90年代以前，在商业和军事领域被广泛应用的都是光子型探测器，因为光子型探测器依赖于光子效应，被普遍认为具有较好的信噪比性能和较快的响应速度，但是光子型探测器需要昂贵且笨重的低温冷却元件，不利于大规模广泛应用，所以近些年热探测器开始得到了越来越多的关注。

热探测器因无需低温冷却，可以大大地节约成本、减少重量和简化工艺，但是热探测器普遍存在响应度不高的缺点。

为了进一步实现以经济便携的热探测器取代昂贵笨重的光子型探测器，许多新的设计和材料被用于红外热探测技术的研究，如纳米层状聚合物和等离子体材料等，以克服热探测器的响应精度较低的缺点。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中红外探测材料费用昂贵或者响应精度低的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种红外响应材料，包括；

具有光子晶体结构的模板，所述模板浸渍有挥发性溶液。

进一步，

所述模板为蓝闪蝶或凤蝶蝶翅。

进一步，所述模板上沉积有纳米金或纳米银颗粒。

进一步，所述纳米金或纳米银颗粒为纳米等离子体材料。

进一步，所述挥发性溶液为有机溶液。

进一步，所述有机溶液为乙醇或者丙酮。

本发明还提供一种红外响应设备，包括：

上述红外响应材料；

透明密封箱，所述红外响应材料至于所述透明密封箱内。

本发明还提供一种红外响应材料制备方法，包括：

提供具有光子晶体结构的模板；

将所述模板浸渍于挥发性溶液中。

进一步，将所述模板浸渍于挥发性溶液中之前还包括：

采用化学沉积的方式在所述模板上沉积纳米金或纳米银颗粒。

进一步，所述模板为蓝闪蝶或凤蝶蝶翅。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明的红外响应材料中浸渍有挥发性溶液，该溶液在接收红外照射时会产生热量而挥发，导致红外响应材料中含有的挥发性溶液的量发生改变，进而导致挥发性溶液反射率的改变。通过观察红外响应材料颜色的变化可以定性的判断红外光的强弱；通过测量反射率的变化值，可以定量的检测红外光强度。制备方法简单，费用低，且体积小，便携。

进一步，模板上还沉积有纳米金或纳米银颗粒，这些颗粒可以有效吸收红外光产生的热量，一方面所述热量可以导致模板微观尺寸发生改变，从而导致反射率的改变；另一方面，所述热量有助于促使挥发性溶液的挥发，进而导致反射率的改变。

附图说明

图1为本发明第二实施例中红外响应设备的示意图；

图2为本发明第二实施例中红外照射红外响应材料导致发射率改变的示意图；

图3为本发明第二实施例中不同红外照射时间的反射谱；

图4为本发明第二实施例中循环测试不同红外照射时间的反射谱。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

第一实施例

本实施例提供一种红外响应材料，包括具有光子晶体结构的模板，所述模板浸渍有挥发性溶液。

所述模板为蓝闪蝶或凤蝶蝶翅，所述挥发性溶液为有机溶液，所述有机溶液为乙醇或者丙酮。

所述红外响应材料中浸渍有挥发性溶液，该溶液在接收红外照射时会产生热量而挥发，导致红外响应材料中含有的挥发性溶液的量发生改变，进而导致挥发性溶液反射率的改变。通过观察红外响应材料颜色的变化可以定性的判断红外光的强弱；通过测量反射率的变化值，可以定量的检测红外光强度。制备方法简单，费用低，且体积小，便携。

在本实施例中，所述模板上沉积有纳米金或纳米银颗粒，所述纳米金或纳米银颗粒为纳米等离子体材料。

模板上沉积的纳米金或纳米银颗粒可以有效吸收红外光产生的热量，一方面所述热量可以导致模板微观尺寸发生改变，从而导致反射率的改变；另一方面，所述热量有助于促使挥发性溶液的挥发，进而导致反射率的改变。

第二实施例

参考图1，本实施例提供一种红外响应设备，包括第一实施例中所述的红外响应材2及透明密封箱1，所述红外响应材料2至于所述透明密封箱1内。

参考图2，当红外光照射到红外响应材料2上时，会导致红外响应材料2反射率的改变，进而改变红外响应材料2的反射谱。

参考图3，随着红外光照射时间的延长，500nm附近的可见光的反射率有明显变动，可以测量该波长可见光反射率的改变来定量分析红外光。

参考图4，横坐标为红外照射的时间，纵坐标为反射谱率，进行了13个循环的测试，可以看出虽然反射率有波动，但是总体上能实现较好的循环测试。

第三实施例

本实施例提供一种红外响应材料制备方法，包括：

提供具有光子晶体结构的模板；

将所述模板浸渍于挥发性溶液中。

在本实施例中，将所述模板浸渍于挥发性溶液中之前还包括：

采用化学沉积的方式在所述模板上沉积纳米金或纳米银颗粒。

所述模板、挥发性溶液及纳米金或纳米银颗粒的相关信息可以参考第一实施例。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种红外响应材料及其制备方法、红外响应设备，其中红外响应材料包括具有光子晶体结构的模板，所述模板浸渍有挥发性溶液。本发明的红外响应材料中浸渍有挥发性溶液，该溶液在接收红外照射时会产生热量而挥发，导致红外响应材料中含有的挥发性溶液的量发生改变，进而导致挥发性溶液反射率的改变。通过观察红外响应材料颜色的变化可以定性的判断红外光的强弱；通过测量反射率的变化值，可以定量的检测红外光强度。制备方法简单，费用低，且体积小，便携。

技术研发人员：汪万林
受保护的技术使用者：深圳大学
技术研发日：2018.07.05
技术公布日：2019.02.12