[发明专利]一种测试低维材料不同方向应变的装置及方法

权利要求书

1.一种测试低维材料不同方向应变的方法，其特征在于，使用测试低维材料不同方向应变的装置，所述测试低维材料不同方向应变的装置包括：柔性衬底(1)、支撑板(2)、可拆卸固定件(3)以及旋转支撑件(4)；所述支撑板(2)中心位置设置有通孔，所述柔性衬底(1)外围一圈设置有通孔，所述柔性衬底(1)放置在支撑板上，在支撑板(2)的中心位置两侧设置有对称的通孔，该通孔与柔性衬底外围的对应的两个通孔重合，可拆卸固定件通过支撑板上对称的通孔将柔性衬底固定在支撑板上，旋转支撑件从支撑板(2)的背面穿过中心位置的通孔支撑所述柔性衬底(1)，以对所述柔性衬底上的低维材料施加应变；

所述测试低维材料不同方向应变的方法包括：

获得低维材料；

将低维材料转移到聚二甲基硅氧烷PDMS载体上；

将携带有低维材料的PDMS载体放置在柔性衬底上，以使携带有低维材料PDMS载体的中心与柔性衬底中心重合；

将所述柔性衬底转动不同的角度，并固定在支撑板上以改变低维材料施加应变的方向；

在不同的转动角度下，旋转从支撑板的背面穿过中心位置通孔的旋转支撑件至不同程度，以使柔性衬底发生应变带动所述低维材料发生应变；

在各个旋转角度以及旋转支撑件的不同程度下，对低维材料进行Raman和PL测试；

根据在各个转动角度以及不同程度的旋转角度下，低维材料的应变状态，计算低维材料所受的应变。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将携带有低维材料的PDMS载体放置在柔性衬底上包括：

使用载玻片，将携带有低维材料的PDMS载体放置在柔性衬底。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据在各个旋转角度下低维材料的应变状态，计算低维材料所受的应变包括：

根据在各个旋转角度下低维材料所受的应变，使用应变计算公式，计算低维材料的应变；

所述应变计算公式为：

其中，τ为柔性衬底厚度；h为柔性衬底被顶起高度；R为被顶起柔性衬底的曲率半径。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过如下步骤得到柔性衬底被顶起高度：

使用显微镜观察所述支撑板找到所述带有低维材料的柔性衬底，记录显微镜的焦螺旋的刻度x₀；

依次旋转支撑件n圈，每旋转一圈使用显微镜在支撑板上查找所述低维材料，并记录显微镜的焦螺旋的刻度x_n；

计算每旋转1圈支撑件，所述焦螺旋变化的平均刻度；

基于所述平均刻度，确定旋转1圈所述低维材料变化的平均高度；

基于旋转1圈的所述低维材料变化的平均高度，计算旋转n圈的所述低维材料被顶起高度。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过如下步骤得到柔性衬底被顶起高度：

当所述旋转支撑件为旋转螺丝时，将所述旋转螺丝的螺距与旋转圈数的乘积确定为所述柔性衬底被顶起高度。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过如下步骤得到柔性衬底被顶起高度：

当所述旋转支撑件为手动线性Z轴方向定位器时，将所述手动线性Z轴方向定位器在垂直方向上的位移确定为所述柔性衬底被顶起高度。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可拆卸固定件包括螺丝及与螺丝配合的螺母，螺钉，所述旋转支撑件包括旋转螺丝、手动线性Z轴方向定位器。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述支撑板包括：亚克力支撑板。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述柔性衬底(1)为圆形。