中科院化學所宋延林/李會增團隊 AFM：以結構色為基礎的多重信息加密打印
2024-04-19 來源：高分子科技
不同于化學染料“上色即定型”的特點，結構色能夠隨周圍環境以及自身形貌的改變而產生獨特的變化，因此在顯示與裝飾、防偽與信息加密、可穿戴與智能傳感、隱身以及偽裝等領域均具有重要的應用價值。為了實現動態結構色，研究人員往往通過外部刺激（如光、電、力、熱、磁等）來調控結構色材料的微納結構，但是如何程序化地制造出具有穩定、可控且能夠高精度圖案化的響應性呈色結構仍然是結構色領域亟需解決的問題。
近日，中國科學院化學所宋延林、李會增團隊設計并提出了表面張力驅動的濕度響應性全內反射微穹頂結構，該結構可通過噴墨打印直接制備并能實現出單像素可調的結構色圖案。研究人員發現，該結構色可在不同尺寸下展現出不同的響應敏感性，基于此，他們打印了集成化的結構色加密圖案，實現了濕度響應加密圖案的多路復用，并結合計算機圖像識別算法，對加密信息進行快速可靠的自主讀取。同時，研究人員還通過控制環境溫度與響應濕度，實現了結構色像素點的可控融并，從而能夠控制加密信息的選擇性“閱后即焚”，因此顯著提升了加密信息的安全性與可設計性，為智能結構色加密材料的設計與應用開辟了新路徑。相關工作以“Dynamic high-capacity structural-color encryption via inkjet printing and image recognition”發表在《Advanced Functional Materials》上。
濕度響應結構色的變化機制
圖2. 水分子吸附導致的微結構膨脹及結構色變化機制
顏色變化特點
圖3. 響應性全內反射結構色的尺寸依賴特點
基于響應結構色的信息加密應用
圖4. 計算機圖像識別輔助的加密信息讀取
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202404706
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（責任編輯：xu）
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