CN113325611A - 一种透光能力可通过剪切应变调控的柔性膜及其制备方法 - Google Patents

一种透光能力可通过剪切应变调控的柔性膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种透光能力可通过剪切应变调控的柔性膜，其中，所述柔性膜为纳米链‑凝胶复合柔性膜，其中，利用磁场将一维纳米链沿一定取向方向固定在柔性凝胶基体内得到所述纳米链‑凝胶复合柔性膜；所述纳米链包括超顺磁性纳米颗粒且属于具有核壳结构的稳定的一维磁性纳米链；所述柔性膜的透光能力可通过施加剪切应变来调控，并且，当去除剪切应变时，随着纳米链取向的回位，柔性膜向没有剪切应变时的透光能力恢复；并且，所述剪切应变为小应变，远小于传统的至少30％以上的拉伸应变。本发明实现了一种通过小应变来调节其透光能力的光学功能材料、以及相应的窗和制备方法。

Description

一种透光能力可通过剪切应变调控的柔性膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及柔性膜技术，特别是一种透光能力可通过剪切应变调控的柔性膜、对应的窗及其制备方法。
背景技术
透光能力可调节的材料，作为一种新型光学功能材料，在建筑节能、广告装饰、商品防伪、隐私防护等领域有着广阔的应用前景。此类新型光学功能材料的调控手段主要包括电场、磁场、光照、温度、湿度、机械力等。其中，尤以电、热响应光学功能材料研究更为广泛，已成功地应用于许多领域。然而，现有技术中，由于此类电、热响应材料制备工艺较复杂，成本高，性能稳定性不足等原因，使其在实际生产和应用中受到一定限制。于是，人们将目光转向相对低成本、高能效的机械力响应型光学功能材料。
机械力响应型光学功能材料在机械拉伸或压缩下，材料的透明度随着微结构对光散射程度的变化出现变化，从而实现透射率的动态调节。然而，此类由拉伸控制的光学功能材料需要在较大的拉伸应变(通常>30％)下，方可实现透射率的调整，这导致大的拉伸应变带来的一系列问题。例如，在大拉伸应变下的反复拉伸和回复容易过快造成材料疲劳；此外，产生大的拉伸应变使得相应的机械系统的灵活性要求增高，限制了应用场合。因此，现有技术中的机械力响应型光学功能材料，由于其大的拉伸应变增加了此类材料在大面积使用中的困难。
发明内容
有鉴于此，为了实现小应变对光学功能材料透光能力的调控，本发明揭示了一种透光能力可通过剪切应变调控的柔性膜，其中，
所述柔性膜为纳米链-凝胶复合柔性膜，其中，利用磁场将一维纳米链沿一定取向方向固定在柔性凝胶基体内得到所述纳米链-凝胶复合柔性膜；所述纳米链包括超顺磁性纳米颗粒且属于具有核壳结构的稳定的一维磁性纳米链；所述柔性凝胶基体具有一定的透光能力；
所述柔性膜的透光能力可通过施加剪切应变来调控，其中，
当入射光方向与纳米链取向一致时，纳米链取向与入射光方向平行，此时，纳米链对光的反射和散射较弱，所述柔性膜的透光率较高；
在剪切应变的作用下，所述纳米链-凝胶复合柔性膜中的纳米链取向发生角度倾斜时，对光的反射和散射发生变化，柔性膜的透光能力随之发生变化，并且，当去除剪切应变时，随着纳米链取向的回位，柔性膜向没有剪切应变时的透光能力恢复；
并且，所述剪切应变为小应变，远小于传统的至少30％以上的拉伸应变。
此外，本发明还揭示了一种窗，包括：
透光率不低于95％的玻璃系材料，和
所述的柔性膜。
另外，本发明还揭示了一种制备所述的柔性膜的方法，包括如下步骤：
S100、使用磁场辅助合成法制备一维磁性纳米链；
S200、将一维磁性纳米链加入含有柔性凝胶基体的溶液中，并使得纳米链均匀分布在所述溶液中，静置至气泡全部消除以配置好含有纳米链的溶液；
S300、将所述配置好含有纳米链的溶液倾倒在模具中，沿垂直于膜面的方向施加匀强磁场使其中纳米链定向排布，并在紫外光源的作用下，通过紫外光固化得到纳米链-凝胶复合柔性膜；
S400、将所述纳米链-凝胶复合柔性膜从模具中剥离。
利用上述技术方案，本发明实现了一种通过小应变来调节其透光能力的光学功能材料。这是一种柔性膜，但是其可以通过剪切应变而非传统的拉伸形变来调节光学功能材料的透光能力。而且，即使在不调节的情况下，也可以作为一种定向防窥膜来使用。
附图说明
图1为本发明一个实施例中，剪切应变下透光能力可控的柔性膜的工作示意图；
图2为本发明一个实施例中，磁纳米链/聚丙烯酰胺复合柔性膜在不同剪切位移下的光学显微镜照片；
图3为本发明一个实施例中，磁纳米链/聚丙烯酰胺复合柔性膜在剪切位移下相对透明/相对不透明状态的开关效果。
具体实施方式
为了使本领域技术人员理解本发明所披露的技术方案，下面将结合实施例及有关附图1至图3，对各个实施例的技术方案进行描述，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明所采用的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖且不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、或方法、或产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选的还包括没有列出的步骤或单元，或可选的还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本公开的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员可以理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
在一个实施例中，本发明揭示了一种透光能力可通过剪切应变调控的柔性膜，其中，
所述柔性膜为纳米链-凝胶复合柔性膜，其中，利用磁场将一维纳米链沿一定取向方向固定在柔性凝胶基体内得到所述纳米链-凝胶复合柔性膜；所述纳米链包括超顺磁性纳米颗粒且属于具有核壳结构的稳定的一维磁性纳米链；所述柔性凝胶基体具有一定的透光能力；
所述柔性膜的透光能力可通过施加剪切应变来调控，其中，
当入射光方向与纳米链取向一致时，纳米链取向与入射光方向平行，此时，纳米链对光的反射和散射较弱，所述柔性膜的透光率较高；
在剪切应变的作用下，所述纳米链-凝胶复合柔性膜中的纳米链取向发生角度倾斜时，对光的反射和散射发生变化，柔性膜的透光能力随之发生变化，并且，当去除剪切应变时，随着纳米链取向的回位，柔性膜向没有剪切应变时的透光能力恢复；
并且，所述剪切应变为小应变，远小于传统的至少30％以上的拉伸应变。
对于上述实施例，其中的关键在于所述柔性膜是一种利用小应变，即远小于传统的至少30％以上的拉伸应变来对柔性膜的透光能力使得所述柔性膜具备调控的能力，成为一种光学功能材料。其中，该小应变正是剪切应变而非拉伸应变。以此，本发明实现了一种通过小应变来调节其透光能力的光学功能材料。这是一种柔性膜，但是其通过剪切应变而非传统的拉伸形变来调节光学功能材料的透光能力。从而，相比至少30％以上的拉伸应变，本发明通过此种新颖的柔性膜提高了光学功能材料的服役寿命，使得其不至于过快疲劳，这显然有利于大面积使用。典型的，在应用时，主要针对可见光场景，优选的，对光的反射和散射，也主要针对可见光的反射和散射。
能够理解，本实施例中，对光的反射和散射，主要是由纳米链来实现。显而易见，所述纳米颗粒，凡是能够反射和/或散射一定波长范围的光，例如凡是能够反射和/或散射可见光，只要具有超顺磁性、单分散特性、能形成纳米链的，都可以使用。因此，本发明的原理非常容易理解和接受，纳米颗粒当然不受限于具体的某种颗粒。
此外，具有核壳结构的稳定的一维磁性纳米链，可以确保磁性纳米颗粒形成完整且稳定的一个链条式结构，显而易见，纳米链中的核壳结构有助于保障稳定性。
此外，在本实施例中，柔性凝胶基体自然具有较低的剪切弹性模量，由于凝胶基体是剪切应变的直接作用对象，因此，凝胶基体的剪切模量要适应上述小应变。能够理解，对于小应变来讲，本实施例隐含的要求了凝胶基体还具有较低的剪切模量。
能够理解柔性凝胶基体至少包括：亲水疏油的凝胶基体，和亲油疏水的凝胶基体。与此对应的，磁性纳米颗粒也至少包括相应的：亲水疏油的颗粒，和亲油疏水的颗粒。现有技术已经对磁性颗粒及其改性进行过报道，比如：在化学共沉淀法合成Fe3O4晶相初期加入过量油酸进行包覆,在碱性条件下获得了水基磁流体,通过加入酸或乙醇的简易方法,将亲水颗粒转变为亲油颗粒。附带提及的，自然还有亲水亲油的凝胶基体，其显然可以配合亲水磁性颗粒，也可以配合亲油磁性颗粒；也有亲水亲油的磁性颗粒，其显然可以配合亲水凝胶，也可以配合亲油凝胶。也就是说，本发明的柔性凝胶、磁性纳米颗粒具体如何选型，并不受限，只要其遵循上述实施例的描述即可。
进一步的，在一个实施例中，所述亲水疏油的凝胶基体包括：具有一定透光率、亲水性、低剪切弹性模量的高分子水凝胶。
进一步的，在一个实施例中，所述亲水疏油的凝胶基体包括：聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚N-聚代丙烯酰胺等具有高透光率、亲水性、低剪切弹性模量的高分子水凝胶。
进一步的，在一个实施例中，所述亲油疏水的凝胶基体包括：具有一定透光率、亲油性、低剪切弹性模量的凝胶。此类凝胶例如：聚二甲基硅氧烷(PDMS)，或者其他的具有一定透光率、亲油性、低剪切弹性模量的亲油凝胶。
在另一个实施例中，虽然柔性凝胶基体具有一定的透光能力、一定的透光率即可，但是，如果为了获得更宽广的透光能力的改变，例如从高度接近不透明切换到高度接近透明，那么，凝胶基体优先选择透光率高的那些。
在一个实施例中，典型的，没有剪切应变时，柔性膜呈相对透明状态。能够理解，这符合常规的应用场景：在相对透明和相对不透明两种相差较大的状态下切换。本发明的透明状态或不透明状态只是一种光学方面相对的状态，因为不存在绝对的透明状态，总是有光线被反射或散射，不透明状态在本发明中之所以也是相对的状态，也是为了能让用户自身尽量最低程度的观察周边。然而，如果用户不存在观察周边的需求，那么，本发明的不透明状态也可以是一种对于人眼来说接近于绝对不透明的状态。需要说明的是：呈相对透明状态，显然是为了尽量的透过光线。假如没有剪切应变时，依然希望提供一定的隐私保护、防窥能力，那么：在另一个实施例中，没有剪切应变时，柔性膜自然也可以呈相对透明状态与相对不透明状态之间的一个中间状态。能够理解，在隐私越来越重要的一些场合，这也具有应用前景。也就是说，在本段落所描述的这2种实施例中，其差异在于没有剪切应变时，柔性膜的默认透光能力的不同。结合前文所述的实施例，则能够理解：柔性膜的默认透光能力的确是可以初始就设计的，关键就在于利用磁场将一维纳米链沿一定取向方向固定在柔性凝胶基体内得到所述纳米链-凝胶复合柔性膜时，取向方向的不同角度。不同角度，对光的反射、散射的能力就不同。
进一步的，在一个实施例中，本发明揭示了一种窗，包括：
透光率不低于95％的玻璃系材料，和所述的柔性膜。
对于该实施例而言，如果是建筑用窗或车窗，则优先考虑：没有剪切应变时，柔性膜呈相对透明状态。这样，优先保障相当时间内，光线照射到内部。当然，如果是车窗希望侧重隐私保护，则优先考虑：没有剪切应变时，柔性膜呈相对透明状态与相对不透明状态之间的一个中间状态。能够理解，该中间状态的透光能力，取决于没有剪切应变时，希望在车辆行驶过程中，对于车内的人员达到什么样的隐私保护程度。需要说明的是，建筑用窗在调控透光能力时，由于窗户框体有空间，可以方便的设计执行机构对玻璃系材料施加剪切应变。用于所述车窗的柔性膜则可以是定向、防窥即可，并不强制性要求进一步自主实施调节。如果车企希望实现透光能力的调控，则需要在车门上增设执行机构以对玻璃系材料施加剪切应变。
在另一个实施例中，
所述柔性膜与透光率不低于95％的基片材料相贴形成柔性膜-基片结构，
通过施加剪切应力至所述柔性膜-基片结构，从而利用相对剪切位移使柔性膜中的凝胶基体产生剪切应变。
典型的，透光率不低于95％的基片材料包括玻璃系材料。玻璃系材料，例如石英玻璃、硅酸盐玻璃、有机玻璃(例如聚甲基丙烯酸甲酯)。
在另一个实施例中，
所述窗具有两个所述透光率不低于95％的基片材料，
所述柔性膜被夹置在两个基片材料之间以使得柔性膜与基片材料相贴。
对于该实施例，参见图1，其示意了沿两个方向，施加剪切应变到两个基片材料，从而利用相对剪切位移使柔性膜中的凝胶基体产生剪切应变。如果作为家庭或商用住宅的窗户使用，能够理解，可以沿两个方向设置窗户的执行机构来施加剪切应变，也可以只沿某个方向设置窗户的执行机构来施加剪切应变。
在另一个实施例中，
所述窗还包括智能控制单元，用以在不同的场景下按需施加不同的剪切应力。这样，所述窗就可以实现为一种智能窗。例如，不同的场景包括不同的时间段、不同的光照亮度、不同的空间等。例如，夏天的靠西的窗户，为了避免西晒，在下午某些时间段，可以自动调节为相对不透明的状态，或者：相比透明状态，自动调节为偏向于不透明状态的中间状态。
在另一个实施例中，
所述纳米链的取向排布设计为对光传输具有定向选择性，以使得纳米链取向还与观测方向平行，从而柔性膜可作为定向可视膜来使用从而实现为一种防窥膜。对于该实施例而言，其可能的应用场景包括手机防窥屏、手机防窥贴膜。需要说明的是，作为定向可视膜时来使用，这种定向可视膜在各个方向都具有防窥能力，比传统防窥膜具有更大的灵活性和优势，在信息保护等领域有较大的应用潜力。作为防窥功能使用时，则可以不对透光能力进行调控。
在另一个实施例中，
所述柔性膜的可视区域被限制在沿纳米链取向方向的正负25度范围内，此时，所述剪切应变为微小的应变。
能够理解，该实施例是为了进一步限定可视区域以保护隐私。
在另一个实施例中，
当所述柔性膜默认被设计为透明状态时，在所述柔性膜上施加剪切应力以使得发生剪切应变，并使所述柔性膜产生1.5mm剪切位移时，所述膜变为不透明状态；此时，所述剪切应变为极其小的应变。
在另一个实施例中，本发明还揭示了一种制备所述柔性膜的方法，包括如下步骤：
S100、使用磁场辅助合成法制备一维磁性纳米链；
S200、将一维磁性纳米链加入含有柔性凝胶基体的溶液中，并使得纳米链均匀分布在所述溶液中，静置至气泡全部消除以配置好含有纳米链的溶液；
S300、将所述配置好含有纳米链的溶液倾倒在模具中，沿垂直于膜面的方向施加匀强磁场使其中纳米链定向排布，并在紫外光源的作用下，通过紫外光固化得到纳米链-凝胶复合柔性膜；
S400、将所述纳米链-凝胶复合柔性膜从模具中剥离。
能够理解，上述制备方法绿色环保、简便易行、成本低，适合大批量生产。
在另一个实施例中，步骤S100包括如下子步骤：
S101、将亲水疏油的超顺磁性、纳米颗粒分散在水溶液中，并进一步向该水溶液中滴加反应物，在所述水溶液和反应物的体系中，使得磁性颗粒表面形成包覆层；
能够理解，亲水输油颗粒与水溶液自然是可以配合的，水溶液可以是乙醇/氨水混合溶液；
可以滴加正硅酸乙酯(TEOS)使其在磁性颗粒表面水解沉积形成一层SiO2包覆层；也可以，滴加其他反应物使得磁性颗粒表面形成TiO2、或PS、或Al2O3等物质构成的包覆层；
S102、施加磁场，使纳米颗粒在磁场作用下定向排列，随着包覆层的形成，获得具有核壳结构的稳定的一维磁性纳米链；
能够理解，获得具有核壳结构的稳定的一维磁性纳米链是本实施例的重点，包覆层只是获得稳定的一维结构的一种手段；本发明并不排斥其他能够获得稳定的一维磁性纳米链的手段；
就包覆层此种手段而言，相邻的磁性颗粒之间可能有间隙，也可能没有间隙而直接相接触，无论哪种情形，在磁场和紫外固化的双重作用下，包覆层使得相邻的磁性颗粒得以相连并最终形成一维磁性纳米链。
S103、一维磁性纳米链经清洗、干燥后封存待使用。
在另一个实施例中，步骤S200包括如下子步骤：
S201、按照如下组分比例配置丙烯酰胺水溶液：每3.0～5.0g丙烯酰胺溶液基本组分与2.8mg N、N’-亚甲基双丙烯酰胺固化剂、132mg光引发剂2-羟基-2-甲基-1-丙酮分散于10mL水中并混合均匀，得到丙烯酰胺浓度为300～500mg/mL的水溶液；
S202、将制备好的磁性纳米链加入至上述丙烯酰胺水溶液水溶液中，得到纳米链浓度为0.4～0.8mg/mL的悬浊液，超声10～30分钟至纳米链分散均匀，静置至气泡全部消除后使用。
在另一个实施例中，步骤S300包括如下子步骤：
在120W紫外光源下固化4～6分钟，得到纳米链/聚丙烯酰胺复合柔性膜；
匀强磁场强度为50～300Oe。
在另一个实施例中，本发明还揭示了一种所述柔性膜的制备方法，包括：
使用磁组装法制备一维磁性纳米链，然后在磁场辅助下使纳米链在聚丙烯酰胺(PAM)前驱体溶液中定向分布，紫外固化后得到纳米链/聚丙烯酰胺复合柔性膜。
在另一个实施例中，本发明还揭示了一种所述柔性膜的制备方法，包括：
第一步，磁纳米链的制备：
将超顺磁性纳米颗粒分散在乙醇/氨水混合溶液中，向溶液中滴加正硅酸乙酯(TEOS)使其在磁性颗粒表面水解沉积形成SiO2包覆层；通过施加磁场，使纳米颗粒在磁场作用下定向排列，随着TEOS在磁性颗粒表面的沉积及进一步水解，形成具有核壳结构的稳定的一维磁性纳米链；
需要说明的是，所施加磁场强度为50～300Oe。所得到的纳米链经清洗、干燥后封存待使用。其中，所述超顺磁性纳米颗粒为Fe3O4、γ-Fe2O3中的一种，具有单分散特征且亲水，粒径为80～300nm。乙醇/氨水混合属于水溶液，其中中乙醇与氨水(氨水浓度为28％)的体积比在8:1～12:1范围。亲水颗粒与水溶液构成配合，如果换用亲油颗粒则需要换对应的溶液为油性溶液，且溶液能和反应物体系能使得颗粒表面形成包覆层。
第二步，配置纳米链/丙烯酰胺分散溶液：
3.0～5.0g丙烯酰胺溶液基本组分与2.8mg固化剂(N、N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA))、132mg光引发剂2-羟基-2-甲基-1-丙酮(HMPP)分散于10mL水中并混合均匀，得到丙烯酰胺(AM)浓度为300～500mg/mL的水溶液；然后将第一步中制备好的磁性纳米链加入至AM溶液中，得到纳米链浓度为0.4～0.8mg/mL的悬浊液，超声10～30分钟至纳米链分散均匀，静置30～60分钟至气泡全部消除后使用；
第三步，固化：
将配置好的纳米链/AM溶液倾倒在模具中，沿垂直于膜面的方向施加匀强磁场使其中纳米链定向排布，在120W紫外光源下固化4～6分钟，得到纳米链/聚丙烯酰胺复合柔性膜；
磁场强度为50～300Oe，膜的厚度根据要求通过控制AM的浇注量来确定，一般要求控制在0.5～5mm范围。
第四步，揭膜：
将第三步得到的纳米链/聚丙烯酰胺复合柔性膜从模具中剥离。
在另一个实施例中，本发明还揭示了一种窗的制造方法，包括：
按上述任一方法制备纳米链/聚丙烯酰胺复合柔性膜，不妨称之为PAM膜；
然后将PAM膜夹在两片平行玻璃基片内得到所述窗。
如前所述，所述窗优选智能调控，以使得所述窗成为一种智能窗。
下面，通过几个更加具体的实施例，进一步描述本发明的柔性膜的其他详细制备示例：
实施例1：一种剪切应变下透光能力可控的柔性膜制备方法，具体包括如下步骤：
Ⅰ、磁场辅助纳米链制备：将10mg Fe3O4纳米颗粒分散于50mL氨水-乙醇混合溶液(10:1)中，以600r/min转速电动搅拌10～15分钟使其均匀分散；逐滴加入TEOS，继续以600r/min搅拌12分钟后，转移至烧杯中；将其放置于100Oe磁场中10s，然后保持静置15min后，对沉淀进行收集，用酒精和水反复清洗3遍后，在60℃真空干燥箱内干燥12h；
Ⅱ、配置溶液：3.0～5.0g PAM前驱体溶液基本组分与2.8mg固化剂(N、N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA))、132mg光引发剂2-羟基-2-甲基-1-丙酮(HMPP)分散于10mL水中并混合均匀，得到PAM浓度为100mg/mL的水溶液；然后将4mg第一步中制备好的纳米链加入至PAM前驱体溶液中，得到纳米链浓度为0.4mg/mL的悬浊液，超声10～30分钟至纳米链分散均匀，静置30～60分钟至气泡全部消除后使用；
Ⅲ、固化：将配置好的磁纳米链/PAM前驱体溶液倾倒入30*15*3mm3模具中，在其上方加100Oe磁场使纳米链沿垂直于膜面的方向定向分布，同时打开紫外光源使溶液固化6分钟，形成厚度我3mm的柔性膜；
Ⅳ、揭膜：将固化形成的纳米链/PAM复合膜从玻璃基片表面揭离后从模具中剥离。
实施例1中所获得的纳米链/PAM膜在不同剪切位移下的光学显微镜照片如图2所示。
实施例1纳米链/PAM膜在剪切位移下相对透明/相对不透明状态开关效果如图3所示。在附图3中可以清楚的看到膜在无剪切应力时呈透明状，背后的图案清晰可见；当在膜上施加剪切应力，使之产生1.5mm剪切位移时，膜变为不透明状态，背后的图案基本隐藏。经过疲劳测试，该过程可反复多次进行，切换效果几乎不变。
实施例2：
步骤同实施例1，仅需将步骤Ⅰ中的磁场强度改为200Oe，保持时间改为5s。
实施例3：
步骤同实施例1，仅需将步骤Ⅰ中的磁场强度改为300Oe，保持时间改为5s。
实施例4：
步骤同实施例1，仅需将步骤Ⅲ中模具改为30*15*1mm3尺寸，控制膜厚为1mm。
实施例5：
步骤同实施例1，仅需将步骤Ⅲ中模具改为30*15*2mm3尺寸，控制膜厚为2mm。
实施例6：
步骤同实施例1，仅需将步骤Ⅳ中玻璃基片改为聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃基片。
实施例7：
步骤同实施例1，仅需将步骤Ⅲ中磁场方向改为与膜面呈45度的方向，即使纳米链沿与膜面呈45度的方向取向。
上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种透光能力可通过剪切应变调控的柔性膜，其中，
所述柔性膜为纳米链-凝胶复合柔性膜，其中，利用磁场将一维纳米链沿一定取向方向固定在柔性凝胶基体内得到所述纳米链-凝胶复合柔性膜；所述纳米链包括超顺磁性纳米颗粒且属于具有核壳结构的稳定的一维磁性纳米链；所述柔性凝胶基体具有一定的透光能力；
所述柔性膜的透光能力可通过施加剪切应变来调控，其中，
当入射光方向与纳米链取向一致时，纳米链取向与入射光方向平行，此时，纳米链对光的反射和散射较弱，所述柔性膜的透光率较高；
在剪切应变的作用下，所述纳米链-凝胶复合柔性膜中的纳米链取向发生角度倾斜时，对光的反射和散射发生变化，柔性膜的透光能力随之发生变化，并且，当去除剪切应变时，随着纳米链取向的回位，柔性膜向没有剪切应变时的透光能力恢复；
并且，所述剪切应变为小应变，远小于传统的至少30％以上的拉伸应变。
2.如权利要求1所述的柔性膜，其中，优选的，
所述柔性膜与透光率不低于95％的基片材料相贴形成柔性膜-基片结构，
通过施加剪切应力至所述柔性膜-基片结构，从而利用相对剪切位移使柔性膜中的凝胶基体产生剪切应变。
3.如权利要求1所述的柔性膜，其中，
所述纳米链的取向排布设计为对光传输具有定向选择性，以使得纳米链取向还与用户观看方向平行，从而柔性膜可作为定向可视膜来使用从而实现为一种防窥膜。
4.如权利要求1所述的柔性膜，其中，
所述柔性膜的可视区域被限制在沿纳米链取向方向的正负25度范围内，此时，所述剪切应变为微小的应变。
5.如权利要求1所述的柔性膜，其中，
当所述柔性膜默认被设计为透明状态时，在所述柔性膜上施加剪切应力以使得发生剪切应变，并使所述柔性膜产生1.5mm剪切位移时，所述膜变为不透明状态；此时，所述剪切应变为极其小的应变。
6.一种窗，包括：
透光率不低于95％的玻璃系材料，和
根据权利要求1所述的柔性膜。
7.一种制备权利要求1所述的柔性膜的方法，包括如下步骤：
S100、使用磁场辅助合成法制备一维磁性纳米链；
S200、将一维磁性纳米链加入含有柔性凝胶基体的溶液中，并使得纳米链均匀分布在所述溶液中，静置至气泡全部消除以配置好含有纳米链的溶液；
S300、将所述配置好含有纳米链的溶液倾倒在模具中，沿垂直于膜面的方向施加匀强磁场使其中纳米链定向排布，并在紫外光源的作用下，通过紫外光固化得到纳米链-凝胶复合柔性膜；
S400、将所述纳米链-凝胶复合柔性膜从模具中剥离。
8.根据权利要求7所述的方法，步骤S100包括如下子步骤：
S101、将亲水疏油的超顺磁性、纳米颗粒分散在水溶液中，并进一步向该水溶液中滴加反应物，在所述水溶液和反应物的体系中，使得磁性颗粒表面形成包覆层；
S102、施加磁场，使纳米颗粒在磁场作用下定向排列，随着包覆层的形成，获得具有核壳结构的稳定的一维磁性纳米链；
S103、一维磁性纳米链经清洗、干燥后封存待使用。
9.根据权利要求8所述的方法，步骤S200包括如下子步骤：
S201、按照如下组分比例配置丙烯酰胺水溶液：每3.0～5.0g丙烯酰胺溶液基本组分与2.8mg N、N’-亚甲基双丙烯酰胺固化剂、132mg光引发剂2-羟基-2-甲基-1-丙酮分散于10mL水中并混合均匀，得到丙烯酰胺浓度为300～500mg/mL的水溶液；
S202、将制备好的磁性纳米链加入至上述丙烯酰胺水溶液中，得到纳米链浓度为0.4～0.8mg/mL的悬浊液，并使得纳米链均匀分散在其中，静置至气泡全部消除后使用。
10.根据权利要求7所述的方法，步骤S300包括如下子步骤：
在120W紫外光源下固化4～6分钟，得到纳米链/聚丙烯酰胺复合柔性膜；
匀强磁场强度为50～300Oe。
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