【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于智能水凝胶，尤其涉及一种表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶及其制备方法。
技术介绍
1、在可见光范围内，探测系统的探测效果取决于目标与背景之间的亮度、色度、运动这三个视觉信息参数的对比特征，其中目标与背景之间的亮度比是最重要的因素。可见光隐身技术的目的就是通过减少目标与背景之间的亮度、色度和运动的对比特征，达到对目标视觉信号的控制，以降低可见光探测系统发现目标的概率。
2、传统的可见光隐身技术包括迷彩隐身、伪装网隐身和烟雾隐身，其中烟雾隐身利用烟雾颗粒对光线的折射、反射、衍射和吸收使透过烟雾的光的强度小于进入前的光的强度，从而达到遮蔽目标的目的。但在作战中准确选择发烟时机不是件容易的事，造成了使用烟雾的不便。
3、热致变色材料是一类在一定温度范围内颜色和亮度随温度改变而改变的材料。热致变色水凝胶可以随温度变化智能调节太阳光(＝300～2500nm)透射率，能够应用于动态可见光隐身。目前存在的热致变色水凝胶的透射率可以通过温度刺激在透明和不透明之间切换，并且在高温下表现出可见光隐身和节能能力。从低温下的高透明态变化到高温下的不透明态的响应时间大约为180秒。然而，如此长的响应时间，可能会导致敏感信息在此期间被泄露，这对于需要快速遮蔽目标，实现可见光隐身功能的军事或民用应用来说是一个亟待解决的问题。
4、目前，学者们试图通过改变热致变色水凝胶的内部结构以及分子特性来加速其体积变化速率，从而加快热致变色水凝胶对温度变化的响应。这些方法包括接枝侧链，利用水凝胶网络的弹性势能，采用金
技术实现思路
1、为解决现有热致变色水凝胶可见光隐身速度慢的问题，本专利技术提供了一种表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶及其制备方法。
2、本专利技术的技术方案：
3、一种表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶，所述双响应水凝胶以热致变色水凝胶为基底，所述温度/压力双响应水凝胶的上表面具有由若干凸起构成的微纳结构，所述凸起的高度为600～1500μm。
4、进一步的，所述凸起的纵截面为梯形、弧形、三角形、四边形或者不规则形状。
5、进一步的，具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶上表面的表面粗糙度用均方根高度sdq来表征为0.64～5。
6、一种表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶的制备方法，步骤如下：
7、步骤一、按一定质量体积比准备n-异丙基丙烯酰胺单体、n,n′-亚甲基双(丙烯酰胺)、引发剂、去离子水和催化剂；
8、步骤二、将n-异丙基丙烯酰胺单体、n,n′-亚甲基双(丙烯酰胺)和引发剂完全溶解在去离子水中，向所得混合溶液连续通入氮气以消除溶液中的溶解氧，然后将混合溶液转移到腔体内侧一面具有粗糙表面的模具中；
9、步骤三、向模具中加入催化剂，然后将模具密封，待混合溶液充分反应形成水凝胶后去除模具，得到表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶。
10、进一步的，步骤一所述n-异丙基丙烯酰胺单体、n,n′-亚甲基双(丙烯酰胺)、引发剂、去离子水和催化剂的质量体积比为0.535g:0.0125g:0.025g:10ml:50μl。
11、进一步的，步骤一所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵或过硫酸钠中的一种或几种的组合；所述催化剂为n,n,n',n'-四甲基乙二胺。
12、进一步的，步骤二所述模具的粗糙表面由砂纸、硅模板或聚乙烯模板提供。
13、进一步的，所述砂纸的目数为40目、60目、240目、400目或600目。
14、一种表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶在军用设施可见光隐身领域或民用设施隐私保护领域的应用。
15、一种表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶在智能节能领域的应用，所述智能节能领域包括能量转换智能窗或防止植物过热的温室。
16、本专利技术的有益效果：
17、本专利技术提供的双响应水凝胶能够随着温度和压力的刺激而智能地调节自身光传输行为，具有两种不同的光学调控模式：(1)通过温度刺激改变内部材料光学性能，在温度刺激下可以可逆的调节太阳光透射率，透射率能够随着温度的升高逐渐降低直至不透明；(2)通过压力刺激改变表面层光学散射性能，位于双响应水凝胶上表面的微纳结构在压力刺激下可以可逆的调节可见光隐身能力，在微纳结构表面施加压力时，可见光透射率立即从不透明变为透明，释放压力时，能够在1秒左右恢复不透明状态，实现可见光隐身。将本专利技术提供的双响应水凝胶应用于军用和民用设施，尤其是军用设施可见光隐身领域和民用设施隐私保护领域，能够进行视觉信息保护，防止视觉信息泄露。将本专利技术提供的双响应水凝胶应用于智能节能领域，尤其是能量转换智能窗或防止植物过热的温室，能够实现节能降耗，绿色环保。
18、本专利技术提供的表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶的制备工艺步骤简单，操作方便，无污染物排放，无需特殊设备，应用性强，易实现工业化应用。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶，其特征在于，所述双响应水凝胶以热致变色水凝胶为基底，所述温度/压力双响应水凝胶的上表面具有由若干凸起构成的微纳结构，所述凸起的高度为600～1500μm。
2.根据权利要求1所述一种表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶，其特征在于，所述凸起的纵截面为梯形、弧形、三角形、四边形或者不规则形状。
3.根据权利要求1或2所述一种表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶，其特征在于，具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶上表面的表面粗糙度用均方根高度Sdq来表征为0.64～5。
4.一种如权利要求1-3任一所述表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤如下：
5.根据权利要求4所述表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤一所述N-异丙基丙烯酰胺单体、N,N′-亚甲基双(丙烯酰胺)、引发剂、去离子水和催化剂的质量体积比为0.535g:0.0125g:0.025g:10mL:50μL。
6.根据权利要求4或5所述表面具有微纳结构
7.根据权利要求6所述表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤二所述模具的粗糙表面由砂纸、硅模板或聚乙烯模板提供。
8.根据权利要求7所述表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶的制备方法，其特征在于，所述砂纸的目数为40目、60目、240目、400目或600目。
9.一种如权利要求1-3任一所述表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶在军用设施可见光隐身领域或民用设施隐私保护领域的应用。
10.一种如权利要求1-3任一所述表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶在智能节能领域的应用，所述智能节能领域包括能量转换智能窗或防止植物过热的温室。
...【技术特征摘要】
1.一种表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶，其特征在于，所述双响应水凝胶以热致变色水凝胶为基底，所述温度/压力双响应水凝胶的上表面具有由若干凸起构成的微纳结构，所述凸起的高度为600～1500μm。
2.根据权利要求1所述一种表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶，其特征在于，所述凸起的纵截面为梯形、弧形、三角形、四边形或者不规则形状。
3.根据权利要求1或2所述一种表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶，其特征在于，具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶上表面的表面粗糙度用均方根高度sdq来表征为0.64～5。
4.一种如权利要求1-3任一所述表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤如下：
5.根据权利要求4所述表面具有微纳结构的温度/压力双响应水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤一所述n-异丙基丙烯酰胺单体、n,n′-亚甲基双(丙烯酰胺)、引发剂、去离子水和催化剂的质量体积比为0.535g:0...
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