UNIST开发无需色素仅靠“褶皱”显现隐藏图像技术

Published 13 Mar.2025 09:16(KST)

Updated 31 Jul.2025 22:43(KST)

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Kim Taeseong 教授团队开发基于纳米褶皱结构色的隐形识别可变膜

可用于防伪与感应显示，《Adv. Funct. Mater.》发表论文

一种利用无色素的褶皱，使图形图像显现在透明薄膜上的技术已经被开发出来。

这一技术有望有助于防伪和感应型显示技术的开发。

蔚山科学技术院（UNIST）机械工学系 Kim Taeseong 教授团队于13日表示，他们开发出一项技术，可通过折叠和展开透明薄膜上产生的纳米褶皱，使其呈现或隐藏类似丹青纹样的结构色图案。

教授 Kim Taeseong

该技术应用了结构色的显色原理。结构色是光线撞击纳米结构并发生干涉时出现的颜色。变色龙和孔雀凭借皮肤细胞或羽毛中的纳米结构，即便没有蓝色色素细胞，也能呈现出蓝色。

研究团队将这种纳米结构以褶皱的形式加以利用。由于褶皱仅在弯折薄膜时才会出现，因此既可以让结构色显现，也可以将其隐藏；同时，通过调节褶皱的间距和高度，还可以生成多种颜色。

为使褶皱仅在薄膜弯折时出现，研究团队设计了双层薄膜结构。在柔性薄膜上覆盖一层坚硬薄膜时，由于两层之间物理性质的差异，当施加外力时，坚硬薄膜表面会产生纳米褶皱。这一原理与用拇指和食指推挤手背皮肤时，由于表皮和真皮层密度等差异而在表皮上形成褶皱的现象十分相似。

研究团队利用双重光刻技术，在一张薄膜上制备出具有不同间距和高度的褶皱像素。这些褶皱的间距为800至2400纳米（nm，10-9m），高度为100至450纳米，经确认可以在可见光全波段范围内产生颜色。

此外，团队还成功地在褶皱像素基础上实现了丹青纹样的图案化。丹青纹样仅在透明薄膜被弯折时显现，一旦撤去外力，又会恢复为透明薄膜状态。

基于弯曲的隐蔽识别可变结构色薄膜技术概述。

Kim Taeseong 教授表示：“这是利用简便工艺即可实现可变结构色的技术，与使用染料的传统技术不同，即使时间流逝颜色也不会褪色，因此除防伪外，在刺激感应型智能显示等领域也将具有竞争力。”

该技术已转移给国内防伪解决方案专业企业 Nbst，用于商业化应用。

本次研究由 UNIST 的 Kaliannan Thiyagarajan 和 Ji Seongjun 研究员以第一作者身份参与。研究成果已于1月29日在功能性材料领域国际学术期刊《Advanced Functional Materials》上在线预发表，即将正式出版。

从左起依次为研究团队成员、第1作者研究员 Ji Seongjun、第1作者 Kalianan Thiyagarajan 博士、研究员 Jeon Hwisu。UNIST 提供

本研究在信息通信企划评价院和韩国研究财团的支持下完成。

本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。