[發明專利]一種測試低維材料不同方向應變的裝置及方法

有效

• 申請號: 202110486176.2
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113375581B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 謝涌;劉晨陽;牟云琪;白艷;王浩林;胡文帥;馬曉華
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01N21/63;G01N21/65
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

1.一種測試低維材料不同方向應變的方法，其特征在于，使用測試低維材料不同方向應變的裝置，所述測試低維材料不同方向應變的裝置包括：柔性襯底(1)、支撐板(2)、可拆卸固定件(3)以及旋轉支撐件(4)；所述支撐板(2)中心位置設置有通孔，所述柔性襯底(1)外圍一圈設置有通孔，所述柔性襯底(1)放置在支撐板上，在支撐板(2)的中心位置兩側設置有對稱的通孔，該通孔與柔性襯底外圍的對應的兩個通孔重合，可拆卸固定件通過支撐板上對稱的通孔將柔性襯底固定在支撐板上，旋轉支撐件從支撐板(2)的背面穿過中心位置的通孔支撐所述柔性襯底(1)，以對所述柔性襯底上的低維材料施加應變；

所述測試低維材料不同方向應變的方法包括：

獲得低維材料；

將低維材料轉移到聚二甲基硅氧烷PDMS載體上；

將攜帶有低維材料的PDMS載體放置在柔性襯底上，以使攜帶有低維材料PDMS載體的中心與柔性襯底中心重合；

將所述柔性襯底轉動不同的角度，并固定在支撐板上以改變低維材料施加應變的方向；

在不同的轉動角度下，旋轉從支撐板的背面穿過中心位置通孔的旋轉支撐件至不同程度，以使柔性襯底發生應變帶動所述低維材料發生應變；

在各個旋轉角度以及旋轉支撐件的不同程度下，對低維材料進行Raman和PL測試；

根據在各個轉動角度以及不同程度的旋轉角度下，低維材料的應變狀態，計算低維材料所受的應變。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將攜帶有低維材料的PDMS載體放置在柔性襯底上包括：

使用載玻片，將攜帶有低維材料的PDMS載體放置在柔性襯底。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據在各個旋轉角度下低維材料的應變狀態，計算低維材料所受的應變包括：

根據在各個旋轉角度下低維材料所受的應變，使用應變計算公式，計算低維材料的應變；

所述應變計算公式為：

其中，τ為柔性襯底厚度；h為柔性襯底被頂起高度；R為被頂起柔性襯底的曲率半徑。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，通過如下步驟得到柔性襯底被頂起高度：

使用顯微鏡觀察所述支撐板找到所述帶有低維材料的柔性襯底，記錄顯微鏡的焦螺旋的刻度x₀；

依次旋轉支撐件n圈，每旋轉一圈使用顯微鏡在支撐板上查找所述低維材料，并記錄顯微鏡的焦螺旋的刻度x_n；

計算每旋轉1圈支撐件，所述焦螺旋變化的平均刻度；

基于所述平均刻度，確定旋轉1圈所述低維材料變化的平均高度；

基于旋轉1圈的所述低維材料變化的平均高度，計算旋轉n圈的所述低維材料被頂起高度。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，通過如下步驟得到柔性襯底被頂起高度：

當所述旋轉支撐件為旋轉螺絲時，將所述旋轉螺絲的螺距與旋轉圈數的乘積確定為所述柔性襯底被頂起高度。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述通過如下步驟得到柔性襯底被頂起高度：

當所述旋轉支撐件為手動線性Z軸方向定位器時，將所述手動線性Z軸方向定位器在垂直方向上的位移確定為所述柔性襯底被頂起高度。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述可拆卸固定件包括螺絲及與螺絲配合的螺母，螺釘，所述旋轉支撐件包括旋轉螺絲、手動線性Z軸方向定位器。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述支撐板包括：亞克力支撐板。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述柔性襯底(1)為圓形。