【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于智能材料，特别涉及一种具有变形变色功能的智能软体材料及其制备方法。
技术介绍
1、与传统刚性机器人相比，由软体软体制成的机器人因其具有高灵活性、适应性、交互安全性等优点，成为机器人领域的研究热点。现有的软体机器人主要依赖光照、温度、湿度、ph、微流体等外界刺激源驱动其发生变形或变色；然而采用这些刺激源进行驱动的方法无论是在驱动变形或变色的过程中会存在延迟响应的问题。
2、因此，亟需一种能快速实现变形变色功能的智能软体材料。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在问题，本专利技术提供了一种具有变形变色功能的智能软体材料及其制备方法，本专利技术提供的智能软体材料采用磁致动即可同步实现变形、变色、运动，响应速度块、控制简单、能实现无线远程控制，可以满足不同需求。
2、第一方面，本专利技术提供了一种具有变形变色功能的智能软体材料，所述智能软体材料包括紧密结合的变色层和驱动层；
3、所述变色层为具有结构色的蛋白石光子晶体薄膜；
4、所述驱动层为经充磁处理的磁性弹性体；所述磁性弹性体为包含磁性粒子的弹性材料。
5、优选地，所述蛋白石光子晶体薄膜的制备原料包括丙烯酸酯单体、二氧化硅纳米球、光引发剂和交联剂。
6、优选地，所述二氧化硅纳米球的用量为所述丙烯酸酯单体的20～40vol％，优选为22～30vol％；
7、所述光引发剂的用量为所述丙烯酸酯单体的0.5～1.5vol％；和/或
8、所
9、优选地，所述二氧化硅纳米球的粒径为140～230nm。
10、优选地，所述磁性弹性体的制备原料包括硬磁材料、聚二甲基硅氧烷和固化剂；优选的是，所述硬磁材料为钕铁硼微粒。
11、优选地，所述硬磁材料与所述聚二甲基硅氧烷的质量比为(0.5～2):1，优选为(1～2):1；和/或
12、所述聚二甲基硅氧烷与所述固化剂的质量比为(25～32):1。
13、优选地，所述驱动层的厚度大于所述变色层的厚度；优选的是，所述变色层的厚度为50～600μm；所述驱动层的厚度为0.8～1.5mm。
14、第二方面，本专利技术提供了一种第一方面所述的智能软体材料的制备方法，所述制备方法包括：
15、制备变色层：将二氧化硅纳米球分散在丙烯酸酯单体的溶液中，并加入光引发剂、交联剂混匀，去除溶剂，得到前驱体；将所述前驱体进行光固化，得到具有结构色的蛋白石光子晶体薄膜，即变色层；
16、制备驱动层：将硬磁材料、聚二甲基硅氧烷、固化剂混匀，经真空脱泡、第一固化，得到磁性弹性体；将所述磁性弹性体进行充磁处理，得到驱动层；
17、复合变色层和驱动层：在所述驱动层的表面浇注包含有固化剂的聚二甲基硅氧烷，然后将所述变色层贴附在所述驱动层表面，进行第二固化，得到所述智能软体材料。
18、优选地，所述第一固化的温度为100～140℃；
19、所述充磁处理为采用1～3t的脉冲磁场对所述磁性弹性体进行磁化；优选的是，所述充磁处理的方式为圆柱形充磁、球形充磁中的一种。
20、优选地，所述聚二甲基硅氧烷和所述固化剂的质量比为(25～32):1；
21、所述第二固化的温度为100～140℃。
22、本专利技术与现有技术相比至少如下有益效果：
23、本专利技术提供了一种具有变形变色功能的智能软体材料，该智能软体材料以具有结构色的三维蛋白石光子晶体薄膜作为变色层，在受力发生变形时可发生可逆的颜色变化；以经充磁处理的磁性弹性体作为驱动层，在致动磁场作用下，驱动层可发生变形，实现多种形态的运动模式；由于变色层和驱动层紧密结合，在当驱动层发生变形产生应变时会作用于变色层，使得变色层发生形变，进而实现不同颜色的变化。
24、本专利技术提供的智能软体材料可以通过改变致动磁场方向和充磁方式，实现多种运动方式，同时运动过程中驱动层发生变形产生应变，进而作用于变色层，使变色层在受拉和受压的过程中跨越不同颜色，可实现多种颜色的变化。该智能软体材料采用磁致动即可同步实现变形、变色、运动，响应速度块、控制简单、能实现无线远程控制，可以满足不同需求。
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1.一种具有变形变色功能的智能软体材料，其特征在于，所述智能软体材料包括紧密结合的变色层和驱动层；
2.根据权利要求1所述的智能软体材料，其特征在于，所述蛋白石光子晶体薄膜的制备原料包括丙烯酸酯单体、二氧化硅纳米球、光引发剂和交联剂。
3.根据权利要求2所述的智能软体材料，其特征在于，所述二氧化硅纳米球的用量为所述丙烯酸酯单体的20～40vol％，优选为22～30vol％；
4.根据权利要求2所述的智能软体材料，其特征在于，所述二氧化硅纳米球的粒径为140～230nm。
5.根据权利要求1所述的智能软体材料，其特征在于，所述磁性弹性体的制备原料包括硬磁材料、聚二甲基硅氧烷和固化剂；优选的是，所述硬磁材料为钕铁硼微粒。
6.根据权利要求5所述的智能软体材料，其特征在于，所述硬磁材料与所述聚二甲基硅氧烷的质量比为(0.5～2):1，优选为(1～2):1；和/或
7.根据权利要求1所述的智能软体材料，其特征在于，所述驱动层的厚度大于所述变色层的厚度；优选的是，所述变色层的厚度为50～600μm；所述驱动层的厚度为0
8.一种权利要求1-7任一项所述的智能软体材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第一固化的温度为100～140℃；
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷和所述固化剂的质量比为(25～32):1；
...【技术特征摘要】
1.一种具有变形变色功能的智能软体材料，其特征在于，所述智能软体材料包括紧密结合的变色层和驱动层；
2.根据权利要求1所述的智能软体材料，其特征在于，所述蛋白石光子晶体薄膜的制备原料包括丙烯酸酯单体、二氧化硅纳米球、光引发剂和交联剂。
3.根据权利要求2所述的智能软体材料，其特征在于，所述二氧化硅纳米球的用量为所述丙烯酸酯单体的20～40vol％，优选为22～30vol％；
4.根据权利要求2所述的智能软体材料，其特征在于，所述二氧化硅纳米球的粒径为140～230nm。
5.根据权利要求1所述的智能软体材料，其特征在于，所述磁性弹性体的制备原料包括硬磁材料、聚二甲基硅氧烷和固化剂；优选的是，所述硬磁材料为钕铁硼微...
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