功能性柔性材料的开发是近几年来的研究热点,也是材料领域的一次颠覆性进步。柔性光学材料具备独特的光学特性,可以响应外界刺激改变自身光学性能,进而实现对物件的隐身或变色作用;柔性导电材料则可用于制备多种柔性电子器件,如可穿戴的电子产品等。但是功能单一的柔性材料往往不能同时满足多种需求,例如对于单兵伪装设备来说,若能将伪装功能和电子通讯、充电、照明灯功能结合在一起,则可极大地减轻单兵伪装的装备重量。针对这一问题,本文提出开发一种可变色且局部可导电的多功能性柔性材料,通过将无机的SiO₂胶体晶体嵌入透明的弹性体聚二甲基硅氧烷（PDMS）中,制备了一种透明柔性材料,由于SiO₂胶体晶体的存在,使制备的复合材料在拉伸-收缩过程中透光率可逆变化;在此研究基础上向其表面涂覆金属涂层,无机纳米SiO₂的引入可以显著减弱金属涂层的开裂行为,使其保有导电性。采用改进的St?ber法制备了单分散的纳米SiO₂球形粒子,并利用垂直沉积法自组装制备了SiO₂胶体晶体。首先,以玻璃为基材研究了溶剂和温度对自组装过程的影响。结果表明以乙醇为溶剂,在50℃恒温箱中进行垂直沉积得到的SiO₂胶体晶体质量最佳。在此条件下,选取了三种不同聚合物作为基材,分别是旋涂于玻璃上的亲水聚乙烯醇薄膜（PVA）、自聚合沉积在玻璃上的亲水聚多巴胺薄膜（PDA）和铸涂在玻璃上的疏水PDMS片材,研究了基材特性对垂直沉积法制备样品质量的影响。以不同浓度的SiO₂醇溶胶为原料,在不同基材上垂直沉积SiO₂胶体晶体,沉积结果表明,对于亲水基材,在SiO₂溶胶浓度较低时即可在基材上生长出完整的胶体晶体,而对于疏水基材则只有在较高溶胶浓度下才能获得完整的样品。同时沉积在弹性模量较低的PDMS基材上的SiO₂胶体晶体与基材结合牢固,不易脱落;而沉积于弹性模量较高的玻璃和PDA膜上的SiO₂胶体晶体在达到一定厚度后从基材表面剥离脱落,使样品损失。由此得知,亲水基材有利于SiO₂胶体粒子在基材表面的沉积,而软基材则有利于SiO₂胶体晶体与基材的牢固结合。实验中将亲水的PDA沉积在软基材PDMS上制备出了亲水的软基材,且在任一溶胶浓度下,沉积于该基材上的SiO₂胶体晶体均完整且牢固。将制备在玻璃上的SiO₂胶体晶体与PDMS复合,使SiO₂胶体晶体完整的嵌入PDMS内,得到了SiO₂胶体晶体/PDMS复合材料。该复合材料完全透明,紫外-可见光谱分析表明该复合材料的透光率（>91%）相对纯PDMS的透光率（⁹4%）下降小于3%,表明SiO₂胶体晶体的引入对PDMS的透光度无显著影响。这一现象可能是由于SiO₂颗粒和PDMS的折射率相近引起的。实验过程中发现该复合材料的透明度在受力情况下发生改变,经过反复拉伸验证发现,该透明复合材料在拉力作用下发生形变,同时逐渐由透明转变为不透明;而释放拉力后,复合材料自发恢复原有形状,且恢复原始透明状态。研究发现复合材料被拉伸时透明度下降与复合材料的表面形貌变化密切相关:拉伸时,复合材料沿拉伸方向产生拉伸变形的同时会在垂直于拉伸方向产生收缩变形,由于SiO₂胶体晶体的不可压缩性,在收缩变形的驱使下,SiO₂胶体晶体/PDMS复合层将皱起,在复合材料表面形成平行于拉伸方向的大褶皱,进而使光在复合材料表面产生强漫反射,降低透光率。释放拉力后,复合材料从形变中恢复,表面又恢复到原始的平整状态,透光率恢复到90%以上。采用真空溅射仪在制备的SiO₂胶体晶体/PDMS复合材料和纯PDMS表面分别溅射一层金涂层,并施加外力使金涂层开裂,研究了两种材料表面金涂层上裂纹的形貌。对比复合材料与纯PDMS表面金涂层开裂现象,发现复合材料上金涂层的裂纹在密度和长度上均明显小于纯PDMS上的金涂层,表明SiO₂胶体晶体的加入对复合材料表面承载的金属涂层的开裂行为有显著抑制作用。在复合材料和纯PDMS表面涂覆银涂层,经盐酸处理后,复合材料上的银涂层导电,而PDMS上的银涂层不导电,再次验证了上述结论。该研究可用于改善聚合物基承载金属膜开裂问题,同时也为该复合材料在柔性导电材料领域的应用奠定了基础。