【可编程塑料能任意植入“隐形”图案】
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， 采访人员从浙江大学了解到， 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 。
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