[發明專利]基于形狀記憶聚合物的可調諧光子裝置

有效

• 申請號: 201210110621.6
• 申請日: 2012-04-16
• 公開（公告）號: CN102736272A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: T.謝;W.B.卡特;G.P.麥克奈特
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01;C08L63/00;C08L23/08;C08L27/18
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

1.一種制造可調諧光子裝置的方法，該方法包括：

用形狀記憶聚合物前體浸潤模具，以形成復合結構，所述模具具有相互連接的部件的二維或三維周期性結構，該相互連接的部件具有在所述部件之間的特性間隔；

固化所述復合結構；

從復合結構去除模具，以形成具有相互連接的構件的二維或三維周期性結構的光子裝置，所述相互連接的構件具有在所述構件之間的可變間隔，所述光子裝置是模具的逆向復制品；和

其中光子裝置配置為可用熱機械方法調諧，以呈現多種光學性能。

2.如權利要求1所述的方法，進一步包括在光子裝置中的構件之間的間隔中填入填充材料。

3.如權利要求1所述的方法，其中：形狀記憶聚合物前體是環氧樹脂熱固性聚合物材料；和復合結構的固化通過熱熟化化實現。

4.如權利要求1所述的方法，進一步包括：

將原始形狀下的光子裝置加熱到第一溫度并在應力下變形，以形成臨時形狀；

將光子裝置冷卻從而將該臨時形狀固定下來，

并將臨時形狀下的光子裝置再加熱，以回復光子裝置的原始形狀。

5.如權利要求1所述的方法，其中：形狀記憶聚合物前體是乙烯-醋酸乙烯共聚物和過氧化二異丙苯的混合物；且復合結構的固化通過熱固化實現。

6.如權利要求1所述的方法，進一步包括：

在應力下將光子裝置加熱到第一溫度，以形成第一臨時形狀；

在應力下將光子裝置冷卻到第二溫度，以形成第二臨時形狀；和

其中光子裝置配置為在維持應力的同時在第一臨時形狀和第二臨時形狀之間可逆地循環變化。

7.如權利要求1所述的方法，其中：形狀記憶聚合物前體是全氟磺酸離子交聯聚合物，其具有聚四氟乙烯(PTFE)主鏈和全氟醚磺酸側鏈；和復合結構的固化通過蒸發實現。

8.如權利要求1所述的方法，進一步包括：

將光子裝置加熱到第一溫度并在第一應力下變形，以形成第一臨時形狀；

將光子裝置冷卻到第二溫度從而將第一臨時形狀固定下來；和

將光子裝置冷卻到第三溫度并在第二應力下變形，以形成第二臨時形狀。

9.如權利要求8所述的方法，進一步包括：

將光子裝置冷卻到第四溫度并在第三應力下變形，以形成第三臨時形狀；

將光子裝置再加熱到第三溫度，以回復第二臨時形狀；

將光子裝置再加熱到第二溫度，以回復第一臨時形狀；和

將光子裝置再加熱到第一溫度，以回復原始形狀。

10.一種光子裝置包括：

相互連接的構件的二維或三維周期性結構，所述構件之間具有可變的間隔；

其中所述結構含有形狀記憶聚合物，所述形狀記憶聚合物配置為可用熱機械方法調諧，以呈現多種顏色；

其中所述結構配置為在所述構件之間的原始間隔下反射原始顏色；

其中所述結構配置為響應于被加熱到第一溫度和在第一應力下被冷卻到第二溫度而在所述結構的至少一部分中反射第一顏色；

其中結構的所述部分配置為響應于在第二應力下冷卻到第三溫度而反射第二顏色，所述第二應力大于第一應力；

其中結構的所述部分配置為響應于在第三應力下冷卻到第四溫度而反射第三顏色，所述第三應力大于第二應力；

其中第二顏色通過將所述結構的所述部分加熱到第三溫度而恢復；

其中第一顏色通過將所述結構的所述部分加熱到第二溫度而恢復；和

其中原始顏色通過將所述結構的所述部分加熱到第一溫度而恢復。