一直以来，如何保证信息的安全性一直是一个讨论热点。现阶段，研究者们陆续开发了信息加/解密的QR码、水印、不可见墨水、荧光识别等方法。但大多数报道的体系是通过化学响应性。在加密解密过程中的化学产品残留/积累在很大程度上降低了可重写性和可逆显示灵敏度，有时还会造成严重环境污染。除此之外，单一加密方式对加密信息的保护已经逐渐无法应对科技手段的日益提高，而通过环保的方式使信息清晰、可控的显示被认为是解决这些困难挑战的一个有吸引力的策略。

图1 （a） 通过空间灰度图案化图像的g-DLP 3D打印设备的示意图。（b）SMPs前体溶液的组分的化学结构。（c）SMP的形状记忆机制和由空间灰度曝光和溶剂（例如去离子水）诱导引起的SMP的拉伸机制

  近期，黄渤海实验室（全称：烟台先进材料与绿色制造山东省实验室）精密制造材料与技术团队通过将灰度立体光刻技术与形状记忆聚合物有机结合，报道了一种基于图案化与形状记忆变形的物理响应的双重加密策略。材料的网络主框架主要由脂肪族氨基甲酸酯二丙烯酸酯（AUD）构建，AUD分子链之间能够形成大量氢键，这使得材料在玻璃状态下表现出足够的刚性，从而支持各种临时固定形式。形状记忆效应是由温度变化引发的氢键断裂和复合引起的。甲基丙烯酸2-羟基乙酯（HEMA）与分子量为400的聚乙二醇二丙烯酸酯（PEG400DA）加入体系中能够有效增强不同灰度值（＜100%）下形成的材料的亲水性，这样有利于材料在接触水刺激后的快速响应。而经过对比实验筛选出来的四官能度交联剂二季戊四醇六丙烯酸酯（DPHA）能够进一步增强交联网络的密度，保证材料获得更高的形状固定率。

  该团队将形状记忆聚合物的形状记忆效应与灰度曝光诱导的图案化功能相结合，提出了一种新的全阶段由物理响应引导的双重加密策略。在解密的第一阶段，在热刺激下，由于材料的形状记忆回复，使得被遮盖的编程区域暴露出来。在解密的第二阶段，在水刺激下，由于散射效应的发生，使得编程区域的信息快速显现，由此整个解密过程结束。结果表明，这种加密策略为实现信息的高清晰度和快速响应提供了一种可靠的途径，此外，对环境无污染的特质符合当今世界发展潮流，在信息安全及相关领域显示出了良好的应用前景。

  该研究以“Grayscale Stereolithography 3D Printing of Shape Memory Polymers for Dual Information Encryption Based on Reconfigurable Geometry and Tunable Optics” 为题发表在Chemical Engineering Journal (2024, 487, 150552）。工作由烟台先进材料与绿色制造山东省实验室、兰州市口腔医院和中国科学院兰州化学物理研究所合作完成，黄渤海实验室研究助理刘森为论文第一作者，姬忠莹助理研究员和王晓龙研究员为论文共同通讯作者。

  文章链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.150552