浙大科學(xué)家發(fā)明可編程塑料

  來源:新華社(記者朱涵)2018-10-29
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核心提示:浙江大學(xué)謝濤教授課題組提出一種在塑料制品中精確“編碼”的方法,,通過數(shù)字化調(diào)控塑料制品內(nèi)部“應(yīng)力”,,植入精致的“隱形”圖案,實現(xiàn)信息的隱形存儲,。相關(guān)論文日前在線發(fā)表于《自然通訊》雜志,。

新華社杭州10月28日電  浙江大學(xué)謝濤教授課題組提出一種在塑料制品中精確“編碼”的方法,,通過數(shù)字化調(diào)控塑料制品內(nèi)部“應(yīng)力”,植入精致的“隱形”圖案,,實現(xiàn)信息的隱形存儲,。相關(guān)論文日前在線發(fā)表于《自然通訊》雜志。

論文第一作者,、浙江大學(xué)博士生張國高向記者展示了幾張硬幣大小的透明塑料片,,在偏振鏡片下,這些透明塑料片清晰呈現(xiàn)出二維碼,、彩色的蝴蝶,、蒙娜麗莎肖像等圖案。
“我們并沒有在材料里加入顏料,,也沒有改變材料表面的微觀結(jié)構(gòu),,有圖案是因為應(yīng)力?!睆垏哒f,,應(yīng)力由工藝原因帶入,在塑料制品中是一種不可避免的普遍存在,,日后會以翹曲,、變形、甚至開裂的形式釋放出來,,這也是塑料制品不耐用的原因之一,。
因為應(yīng)力的存在,透明材料內(nèi)部各個方向上的折射率不同,。在偏振鏡片下,,塑料制品內(nèi)部會表現(xiàn)出斑斕的色彩。
課題組找到了一種數(shù)字化控制應(yīng)力的方法,。研究人員首先在60攝氏度左右均勻拉伸一張高分子塑料膜來儲存應(yīng)力,,之后用激光打印機在高分子膜上打印出不同灰度的圖案,并用紅外光照射,,在素色底片上定點“消除”應(yīng)力,。溫度的差異,讓每個像素點應(yīng)力的釋放程度有所不同,,于是應(yīng)力呈現(xiàn)出精細的梯度變化,。這樣一來,圖案就從灰度“轉(zhuǎn)碼”為應(yīng)力分布,,進而在材料中形成預(yù)設(shè)的“隱形”圖案,。
“在材料中,,應(yīng)力通常是被動引入的、不可控的一種因素,。而我們把這種力控制起來,,進行‘編碼’操作,去產(chǎn)生更多的功能,?!敝x濤說,第一個可見的應(yīng)用,,就是實現(xiàn)信息的隱形存儲,。“只有借助于偏振鏡片,,我們才能看見材料存儲的圖案,。”
       張國高認為,,應(yīng)力與材料的光學(xué)性能,、電學(xué)性能與結(jié)構(gòu)等都存在關(guān)聯(lián)。通過“編碼”應(yīng)力,,可編程塑料將展現(xiàn)更多的功能,。“例如,,現(xiàn)在所有的3D打印都是從液體材料到固體,,我們的方法提供了一種從固體到固體的可能性?!?                                                (編輯:紅研)

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