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本发明公开了基于衍射结构色的柔性应变传感器、传感系统及制备方法，该传感器包括柔性支撑层，所述柔性支撑层具有弹性形变量且可透光；所述柔性支撑层内嵌设有呈阵列排布的多个电介质纳米颗粒，相邻所述纳米颗粒之间形成有沿第一方向的间距或沿第二方向的间距，所述柔性支撑层发生形变时，多个所述纳米颗粒之间沿第一方向的间距和沿第二方向的间距中的至少一个产生变化。通过上述设置，该柔性应变传感器可以形成的晶格共振具有更窄的线宽、更高的反射率、以及大范围可调谐等特点，使得结构色呈现出色彩饱和度更高、色彩分辨率更高、以及色域分布更广等效果，非常适用于柔性剪切应变传感。

1.基于衍射结构色的柔性应变传感器，其特征在于，包括柔性支撑层，所述柔性支撑层具有弹性形变量且可透光； 所述柔性支撑层内嵌设有呈阵列排布的多个电介质纳米颗粒，相邻所述纳米颗粒之间形成有沿第一方向的间距或沿第二方向的间距，所述柔性支撑层发生形变时，多个所述纳米颗粒之间沿第一方向的间距和沿第二方向的间距中的至少一个产生变化。 2.根据权利要求1所述的基于衍射结构色的柔性应变传感器，其特征在于，所述柔性支撑层发生形变时，多个所述纳米颗粒之间沿第一方向的间距和沿第二方向的间距均产生变化。 3.根据权利要求1所述的基于衍射结构色的柔性应变传感器，其特征在于，所述纳米颗粒为圆柱体状、方柱状、球形、圆台形中的至少一种。

在人机交互、穿戴设备等多个智能制造领域中，感知外界环境、实现信息交互是极其重要的基础能力。这一能力则主要依靠各种传感器，甚至可以说传感器的性能很大程度上会直接影响到机器人或穿戴设备的智能程度。

传统的柔性应变传感器通常是将外界刺激信号产生的应变转换为电信号的形式输出，如电阻式、电容式或电压式等多种传感器，但是其一般都需要额外连接信号传输线，导致传感器的应用受到限制。而且，特别在智能机器人领域，采用电信号感知传递信息，还容易导致机械人响应速度慢、整体制造复杂度高等不良问题。

中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、通过将呈阵列排布的多个纳米颗粒形成的结构埋入柔性支撑层内，从而通过衍射光与结构本征模式耦合形成一种特殊的晶格共振模式，调节纳米颗粒的尺寸、排布间距等参数，可以使共振模式更趋向于衍射模式，相较于传统的金属等离子体共振、介质米氏共振来说，本申请形成的共振具有共振线宽更窄、反射率更高、以及大范围可调谐等特点，使得结构色呈现出色彩饱和度更高、色彩分辨率更高、以及色域分布更广等效果，非常适用于柔性剪切应变传感。而且这种传感结构具有易集成、易加工、高韧性等特点，进一步提升了其实际应用的价值。

2、由于将微小的应力变化转变为宏观的结构衍射结构色变化，从而实现微小应力的识别和传感，是一种非接触式的光电感知手段，相对于传统的电信号传感器，其速度更快、反应更灵敏、反馈更及时和精确。

3、选用PDMS、水凝胶等作为柔性支撑层的制备材料，使其具有生物兼容性好、材料拉伸柔韧性好的效果。

4、由于全电介质纳米颗粒结构阵列的尺寸很小，可以设计成不同方块颜色和多位置分布式嵌入，具有很高的灵活性和实时可视性，更加有利于与微型设备，如现有的微纳米柔性机器人，进行有机结合。

技术合作

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本案技术，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。