[发明专利]一种金属等离激元贴片式发光温度和红外线传感器

权利要求书

1.一种金属等离激元贴片式发光温度和红外线传感器，其特征在于：所述金属等离激元贴片式发光温度和红外线传感器基于局域表面等离激元增强机制，所述金属等离激元贴片式发光温度和红外线传感器由柔性透明薄膜(1)，透明液体(2)，聚合物分子层(3)，金属纳米颗粒(4)，核壳结构的发光物质(5)，柔性透明衬底(6)，贴片(7)组成，其位置关系如下：柔性透明衬底(6)上有一层金属纳米颗粒(4)，核壳结构的发光物质(5)位于金属纳米颗粒周围，聚合物分子层(3)位于金属纳米颗粒上方，其底端连接衬底或金属纳米颗粒，由金属纳米颗粒、聚合物分子层、发光物质组成的单元结构可重复多层，柔性透明薄膜(1)位于上述单元结构周围，透明液体(2)填充于聚合物分子层与柔性透明薄膜间，贴片(7)位于底层柔性透明薄膜下方并紧贴薄膜。

2.如权利要求1所述的一种金属等离激元贴片式发光温度和红外线传感器，其特征在于：所述柔性透明薄膜(1)的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC、聚萘二甲酸乙二醇酯PEN、聚二甲基硅氧烷PDMS或SU-8光刻胶，其厚度范围为10至1000微米，其上下表面的形状是正方形、长方形、圆形、椭圆形结构，其上下表面的面积范围为1至200平方厘米。

3.如权利要求1所述的一种金属等离激元贴片式发光温度和红外线传感器，其特征在于：所述透明液体(2)的材料为无色去离子水、乙醇、异丙醇、乙二醇的无色透明非电解质液体，填充在聚合物分子层间并充满柔性透明薄膜形成的空间内，用于补偿聚合物分子层刷材料因状态改变造成的空间体积变化。

4.如权利要求1所述的一种金属等离激元贴片式发光温度和红外线传感器，其特征在于：所述聚合物分子层(3)为柔性聚合物分子刷材料层，由高热光系数、且在生理温度范围内具有溶胀转变特性的热敏聚合物形成，供选材料为聚丙烯酸PAA、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚N-异丙基丙烯酰胺NIPAAm、聚甲基丙烯酸MAA、聚4-二苯甲酮甲基丙烯酸酯BPMA的柔性材料及其混合物；或掺杂高透光率、高热导率的石墨烯材料，该聚合物分子刷材料层的厚度范围为100至1000纳米。

5.如权利要求1所述的一种金属等离激元贴片式发光温度和红外线传感器，其特征在于：所述金属纳米颗粒(4)的材料为金、银、铂或钯金属材料；其形貌为具有窄带增效特性的纳米结构，所述金属纳米颗粒(4)具有高局域等离激元共振响应灵敏度，范围为150至400纳米/折射率单位；所述金属纳米颗粒为单层，呈单分散状态，颗粒尺寸范围为20至150纳米，颗粒间距范围为100至300纳米。

6.如权利要求5所述的一种金属等离激元贴片式发光温度和红外线传感器，其特征在于：所述具有窄带增效特性的纳米结构是三角板、十面体、纳米棒、纳米环、纳米星、纳米树枝、纳米旗。

7.如权利要求1所述的一种金属等离激元贴片式发光温度和红外线传感器，其特征在于：所述柔性透明衬底(6)的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC、聚萘二甲酸乙二醇酯PEN、聚二甲基硅氧烷PDMS或SU-8光刻胶材料，其厚度范围为10至100毫米。

8.如权利要求1所述的一种金属等离激元贴片式发光温度和红外线传感器，其特征在于：所述核壳结构的发光物质(5)由核(51)、壳(52)构成，核(51)的材料为：量子点光致发光材料、罗丹明或香豆素衍生物荧光染料，其发光峰位于可见光至近红外波段；壳(52)的材料为硅、聚乙烯吡咯烷酮PVP、十六烷基三甲基溴化铵CTAB或柠檬酸钠。

9.如权利要求1所述的一种金属等离激元贴片式发光温度和红外线传感器，其特征在于：所述贴片(7)为可供重复黏贴于被测物体表面、柔性、易贴易撕、白色、不透明的凝胶贴片。

10.一种如权利要求1所述的金属等离激元贴片式发光温度和红外线传感器的制备方法，其特征在于，首先在柔性透明衬底(6)上自组装一层金属纳米颗粒(4)，再沉积核壳结构的发光物质(5)，然后旋涂一层聚合物分子层(3)，由金属纳米颗粒(4)、聚合物分子层(3)、核壳结构的发光物质(5)组成的单元结构可重复多层，接着在其周围包裹柔性透明薄膜(1)，再灌装透明液体(2)并密封，最后在底部旋涂凝胶材料形成贴片(7)。