中科院化学所宋延林/李会增团队 AFM：以结构色为基础的多重信息加密打印
2024-04-19 来源：高分子科技
不同于化学染料“上色即定型”的特点，结构色能够随周围环境以及自身形貌的改变而产生独特的变化，因此在显示与装饰、防伪与信息加密、可穿戴与智能传感、隐身以及伪装等领域均具有重要的应用价值。为了实现动态结构色，研究人员往往通过外部刺激（如光、电、力、热、磁等）来调控结构色材料的微纳结构，但是如何程序化地制造出具有稳定、可控且能够高精度图案化的响应性呈色结构仍然是结构色领域亟需解决的问题。
近日，中国科学院化学所宋延林、李会增团队设计并提出了表面张力驱动的湿度响应性全内反射微穹顶结构，该结构可通过喷墨打印直接制备并能实现出单像素可调的结构色图案。研究人员发现，该结构色可在不同尺寸下展现出不同的响应敏感性，基于此，他们打印了集成化的结构色加密图案，实现了湿度响应加密图案的多路复用，并结合计算机图像识别算法，对加密信息进行快速可靠的自主读取。同时，研究人员还通过控制环境温度与响应湿度，实现了结构色像素点的可控融并，从而能够控制加密信息的选择性“阅后即焚”，因此显著提升了加密信息的安全性与可设计性，为智能结构色加密材料的设计与应用开辟了新路径。相关工作以“Dynamic high-capacity structural-color encryption via inkjet printing and image recognition”发表在《Advanced Functional Materials》上。
湿度响应结构色的变化机制
图2. 水分子吸附导致的微结构膨胀及结构色变化机制
颜色变化特点
图3. 响应性全内反射结构色的尺寸依赖特点
基于响应结构色的信息加密应用
图4. 计算机图像识别辅助的加密信息读取
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202404706
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（责任编辑：xu）
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