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可编程塑料能任意植入“隐形”图案

2018-12-10 11:00 来源:科技日报 参与互动 
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  可编程塑料能任意植入“隐形”图案

  最新发现与创新

  科技日报杭州10月25日电 (记者江耘 通讯员周炜)一张硬币大小的透明塑料片,与手机贴膜并无二致,但隔着偏振镜片,清晰呈现出一个二维码;换一张看,是只彩色蝴蝶;再来一张,蒙娜丽莎的微笑……

  25日,记者从浙江大学了解到,这项神奇的无“色”之色技术,是浙大化工学院谢涛教授课题组发明的可编程塑料,通过数字化调控其内部应力,任意植入精致的“隐形”图案。相关论文日前在《自然·通讯》杂志在线发表。

  “我们并没有在材料里加入颜料,也没有改变材料表面的微观结构,有图案是因为应力。”论文第一作者张国高道出玄机。

  “在这项工作中,我们希望主动去控制应力,而不是被动地去观测。”谢涛说,课题组找到了一种数字化控制应力的方法,赋予材料更多意想不到的功能。

  谢涛课题组是在一种动态共价键聚合物网络中实现应力“编码”的,可以将之理解为一张高分子膜,内部是由很多长长的分子链组成的“毛线团”。科学家对其内部进行应力的存储和释放操作,从而做出精致的图案。

  第一步是存储应力。在60摄氏度左右,研究人员将这张膜均匀拉伸。“‘毛线团’被拉伸后,分子间的相对位置发生了变化,分子链具有变回起始位置的趋势,应力由此而生,并存储下来。”张国高说,均匀存储了应力的塑料膜,在偏振镜下观看是一张素色的“底片”。

  第二步,释放应力。依靠激光打印机,在聚合物膜上打印出不同灰度的图案,并在红外光下照射,就能在素色“底片”上定点“消除”应力。在红外光下,打印机的油墨是能够产热的,因此打印机通过灰度的变化,控制了底片上每个像素点的温度。张国高解释,在这一过程中,高分子链以像素点为单位,“毛线团”断开并重新接起来。这样,应力就释放了。

【编辑:左盛丹】
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