黃維院士團(tuán)隊(duì)：研發(fā)新型3D打印刺激響應(yīng)聚合物，為多領(lǐng)域帶來(lái)創(chuàng)新機(jī)遇

來(lái)源：西北工業(yè)大學(xué)柔性電子研究院

刺激響應(yīng)材料在傳感、生物成像、信息加密和仿生偽裝等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。在傳感領(lǐng)域，刺激響應(yīng)材料能夠敏銳捕捉外界環(huán)境中物理、化學(xué)或生物信號(hào)的細(xì)微變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物質(zhì)的高靈敏度檢測(cè)。在信息加密領(lǐng)域，刺激響應(yīng)材料可以將重要信息隱藏于材料的變化中，只有在特定刺激下才能讀取，極大提升了信息的安全性。在仿生偽裝領(lǐng)域，刺激響應(yīng)材料模仿生物的自適應(yīng)能力，根據(jù)環(huán)境變化實(shí)時(shí)調(diào)整自身特性，達(dá)到出色的偽裝效果。多重刺激響應(yīng)材料，因其能同時(shí)對(duì)多種不同類(lèi)型的刺激做出響應(yīng)，進(jìn)一步拓展了刺激響應(yīng)材料的功能邊界，成為當(dāng)下研究的熱點(diǎn)。其中，光熱雙重刺激響應(yīng)材料結(jié)合了光和熱兩種刺激方式的優(yōu)勢(shì)，能實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜和多樣化的功能，為上述各領(lǐng)域的發(fā)展帶來(lái)新的突破點(diǎn)。

近日，西北工業(yè)大學(xué)柔性電子研究院黃維院士團(tuán)隊(duì)于濤教授在刺激響應(yīng)聚合物領(lǐng)域取得重要突破，成功設(shè)計(jì)并合成了一系列具有可逆光致變色和熱致變色行為的新型形狀記憶聚合物，并成功應(yīng)用在圖像識(shí)別和高級(jí)加密領(lǐng)域。制備出的多種復(fù)雜3D結(jié)構(gòu)在光照射和溫度變化下，展現(xiàn)出顯著的形狀-顏色響應(yīng)性、多色（超過(guò)16種顏色）可控性和良好的重復(fù)性。這一成果不僅是多刺激響應(yīng)3D可打印材料的重要范例，還為多功能光存儲(chǔ)、軟機(jī)器人、信息加密和仿生偽裝等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新策略，有望推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展（圖1）。

圖1. 多刺激響應(yīng)3D打印材料的展示

相關(guān)研究成果以" Three-Dimensional Printable Color-Modulation and Shape-Programmable Structures: An Encryption Key for Image Recognition Electronic Locks"為題，發(fā)表在Research期刊。柔性電子研究院碩士研究生杜貝貝、博士研究生張夏宇為論文共同第一作者，于濤教授為通訊作者。該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃和中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金等經(jīng)費(fèi)的支持。

論文鏈接：https://spj.science.org/doi/10.34133/research.0666