[發明專利]一種光刺激響應可逆變色水凝膠及其制備方法和光學器件

在審

• 申請號: 202010331332.3
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN111499885A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 夏宏燕;陳雪六;謝康
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08L89/00;C08L49/00;C08F238/00;C09K9/02;G11B7/241;G11B7/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 許慶勝

本發明屬于水凝膠技術領域，尤其涉及一種光刺激響應可逆變色水凝膠及其制備方法和光學器件。本發明光刺激響應可逆變色水凝膠包括水凝膠膠體和螺吡喃取代的10,12?二十五雙炔酸，以及10,12?二十五雙炔酸和/或小分子取代的10,12?二十五雙炔酸；螺吡喃取代的10,12?二十五雙炔酸以及10,12?二十五雙炔酸和/或小分子取代的10,12?二十五雙炔酸均勻摻雜于水凝膠膠體內，該光刺激響應可逆變色水凝膠變色過程以光作為驅動力，光刺激能夠精確調節光照的強度、照射時間和照射位點，進而可以精確控制該光刺激響應可逆變色水凝膠的光刺激響應，能夠實現過程控制。并且，本發明光刺激響應可逆變色水凝膠以光作為驅動力進行光刺激響應可逆變色，清潔柔和，不會對水凝膠體系產生損傷。

技術領域

本發明屬于水凝膠技術領域，尤其涉及一種光刺激響應可逆變色水凝膠及其制備方法和光學器件。

背景技術

水凝膠柔軟且可以伸縮，研究表明可拉伸的水凝膠在導體、顯示器、電容器和電池方面都有潛在應用。特別是，作為人機交互的重要媒介的顯示裝置已被廣泛設計和生產，并依賴于發光或變色。

但是，現有變色水凝膠需利用熱、pH值、電刺激等作為響應的條件，產生能量損耗。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種光刺激響應可逆變色水凝膠及其制備方法和光學器件，用于解決現有變色水凝膠需利用熱、pH值、電刺激等作為響應的條件，產生能量損耗的問題。

本發明的具體技術方案如下：

一種光刺激響應可逆變色水凝膠，包括水凝膠膠體和螺吡喃取代的10,12-二十五雙炔酸，以及10,12-二十五雙炔酸和/或小分子取代的10,12-二十五雙炔酸；

所述螺吡喃取代的10,12-二十五雙炔酸以及所述10,12-二十五雙炔酸和/或所述小分子取代的10,12-二十五雙炔酸均勻摻雜于所述水凝膠膠體內。

本發明中，光刺激響應可逆變色水凝膠包括水凝膠膠體和螺吡喃取代的10,12-二十五雙炔酸，以及10,12-二十五雙炔酸(10,12-Pentacosadiynoicacid，DA)和/或小分子取代的10,12-二十五雙炔酸，該光刺激響應可逆變色水凝膠在254nm紫外光下輻照10min后呈現出藍紫色，再在可見光輻照10min后呈現出藍色，上述顏色轉變的過程可逆；該光刺激響應可逆變色水凝膠在365nm紫外光下輻照10min后呈現出紫色，再在可見光輻照10min后呈現出無色，上述顏色轉變的過程可逆，本發明光刺激響應可逆變色水凝膠變色過程以光作為驅動力，光刺激能夠精確調節光照的強度、波長、照射時間和照射位點，進而可以精確控制該光刺激響應可逆變色水凝膠的光刺激響應，能夠實現過程控制。并且，本發明光刺激響應可逆變色水凝膠以光作為驅動力進行光刺激響應可逆變色，清潔柔和，不會產生能量損耗，不會對水凝膠體系產生損傷。

將發光物質如光致異構材料螺吡喃引入水凝膠中得到光刺激響應水凝膠以實現光刺激響應變色視覺顯示意義重大。螺吡喃是一種重要的光致變色化合物，由于其優良的變色性質、熱穩定性、抗疲勞性以及可作為良好的有機光儲存材料等特點使之成為目前光致變色領域內研究的熱點。但是，螺吡喃在水中的溶解度很低，如何將其引入水凝膠體系中一直是本領域技術人員亟待解決的問題。

本發明中，光刺激響應可逆變色水凝膠包括水凝膠膠體和螺吡喃取代的10,12-二十五雙炔酸，以及10,12-二十五雙炔酸和/或小分子取代的10,12-二十五雙炔酸，將螺吡喃引入至10,12-二十五雙炔酸得到螺吡喃取代的10,12-二十五雙炔酸，再將螺吡喃取代的10,12-二十五雙炔酸與10,12-二十五雙炔酸和/或小分子取代的10,12-二十五雙炔酸共同摻雜至水凝膠體系中，10,12-二十五雙炔酸和/或小分子取代的10,12-二十五雙炔酸能夠增大螺吡喃取代的10,12-二十五雙炔酸在水中的溶解度，使得螺吡喃取代的10,12-二十五雙炔酸在水凝膠體系中摻雜均勻，解決螺吡喃在水中的溶解度很低，很難引入水凝膠體系的問題。