[发明专利]一种高隐形双信息加密/解密的光子晶体图案的制备方法

说明书

一种高隐形双信息加密/解密的光子晶体图案的制备方法，它涉及一种光子晶体图案的制备方法。本发明的目的是要解决现有的基于响应型光子晶体的隐形图案在常态下无法实现完全隐形和单一的信息加密/解密的问题。方法：一、制备柔性自支撑的SiO₂‑PEGDA‑复合光子晶体薄膜；二、制备柔性自支撑的PEGDA的反蛋白石薄膜；三、疏水改性；四、选择性亲水处理。本发明获得的高隐形双信息加密/解密的光子晶体图案适用于材料的防伪和加密。

技术领域

本发明涉及一种光子晶体图案的制备方法。

背景技术

光子晶体材料是一种由两种或两种以上不同折射率的材料周期性排列形成的人造结构，具有独特的结构色和光子带隙特性。响应型光子晶体材料是光子晶体体系的特殊成员，它可以在特定的外部刺激下调整其结构色和光子带隙。特定的外加刺激包括磁场、电场、机械变形、蒸汽或溶剂渗透、近红外和紫外线照射等。

基于响应型光子晶体的隐形光子材料通常由图案区域和背景区域组成，这两个区域在常态下颜色相同，但是响应能力却大不相同。因此，该图案在正常情况下可以隐藏。但是一旦应用了相应的外部刺激，图案与背景区域之间就会出现较大的色彩对比，从而显示出图案。该功能只能在特定的刺激下才能解码，因此难以模仿。对于理想的不可见光子图案，在隐藏状态下的严格隐身和在显示状态下的显式识别是最重要的标准。隐形光子图案的独特特征结合光子晶体结构色的固有优势(例如不褪色、不会被漂白)使其成为隐密纸，安全和加密材料的潜在候选者。

当前，已经开发出许多种类的不可见光子图案，他们可以在溶剂，蒸气，变形，磁场，紫外光等不同的外部刺激下显示。但是，这些不可见的光子晶体图案很难同时实现在常态下的完全隐形和在揭示状态下的显著识别。这是因为通常而言，图案部分和背景部分想要在施加特定刺激后具有明显的识别能力，那么这两者之间的响应能力差距就要大，响应能力差距大意味着体系中响应成分的加载量大，加载量大会导致响应过程中晶格畸变越来越大，最终导致图案没法完全隐形。除此之外，所有的图案都通过单一信息(结构颜色)进行加密或解密。这也会影响常态下的隐形级别以及显示状态下的模式识别，尤其是对于颜色辨别力较弱的人没法通过颜色变化来识别图案。这大大限制了隐形图案的使用人群，并且影响了隐形图案在防伪领域的使用范围。

发明内容

本发明的目的是要解决现有的基于响应型光子晶体的隐形图案在常态下无法实现完全隐形和单一的信息加密/解密的问题，而提供一种高隐形双信息加密/解密的光子晶体图案的制备方法。

一种高隐形双信息加密/解密的光子晶体图案的制备方法，具体是按以下步骤完成的：

一、制备柔性自支撑的SiO₂-PEGDA-复合光子晶体薄膜：

①、采用改进的方法，制备SiO₂纳米颗粒；将SiO₂纳米颗粒分散到无水乙醇中，得到SiO₂纳米颗粒的分散液；

②、将SiO₂纳米颗粒的分散液、PEGDA、光引发剂1173混合均匀，得到SiO₂光子悬浮液；

③、将SiO₂光子悬浮液放入鼓风干燥箱中进行浓缩，得到包裹着亚稳态SiO₂胶体光子晶体的浓缩液；

④、将包裹着亚稳态SiO₂胶体光子晶体的浓缩液转移到两块载玻片形成的空隙中，再将紫外灯置于上层载玻片上方，在紫外光下对光子晶体的浓缩液进行聚合，得到固态的SiO₂-PEGDA的复合光子晶体薄膜；将SiO₂-PEGDA的复合光子晶体薄膜与两块载玻片分离，得到柔性自支撑的SiO₂-PEGDA复合光子晶体薄膜；

二、制备柔性自支撑的PEGDA的反蛋白石薄膜：