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广工大杨东朋副教授、黄少铭教授:简单、快速制备图案可重构的光子晶体隐形印刷物
2020-02-14  来源:高分子科技

  光子晶体隐形印刷物在信息加密、读取方面具有广泛的应用前景,是一种理想的高级光学防伪材料。其主要特点为:1)印刷图案在常规状态下可完全隐形,2)图案在受到特定的物理或化学刺激时进行显现。然而,传统的光子晶体隐形印刷物在实际应用中具有以下几个问题:1)制备过程复杂、耗时长, 2)隐形印刷物无法真正隐形,即图案与背景存在波长差,3)所制备的图案不可擦写,隐形印刷物无法回收利用。

  针对以上问题,广东工业大学材料与能源学院广州市低维材料与储能器件重点实验室杨东朋副教授和黄少铭教授通过在亲水的光子晶体纸上选择性涂覆油胺(OAm)以制备光子晶体隐形印刷物。该方法具有操作简便、耗时短、成本低、图案可重构等优势,只需30s即可制备任意图案的隐形印刷物。该方法关键在于在图案和背景之间创建不同的润湿性。由于OAm吸附在光子晶体膜的表面,因此所制备的图案在干燥状态下可实现完全隐形(Δl=0)。将制备的隐形印刷物浸入水中,由于图案和背景部分浸润性和溶胀能力的不同,隐藏的图案得以显示。干燥后,图案再次恢复隐藏模式,且显示-隐藏过程具有高度可逆性。结合掩模板,通过该方法还可制备出性能良好的微型图案。

  由于OAm在光子晶体膜上是非共价吸附,因此可通过乙醇等有机溶剂对所制备的图案进行擦除,并再次通过OAm选择性吸附重构任意图案。重构任意图案只需45s,且图案可被反复重构20次以上。且制备的图案具有长期稳定性(40天),并在长期保存后图案依然可被重构。

  该团队发展了一种光子晶体隐形印刷术,在高级防伪等领域具有潜在的应用前景。成果近期发表在Advanced Optical Materials上,广东工业大学研究生胡洋为文章的第一作者,杨东朋副教授黄少铭教授为本论文的共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金和广东省自然科学基金的支持。

  原文标题:Simple and Ultrafast Fabrication of Invisible Photonic Prints with Reconfigurable Patterns

  原文作者:Yang Hu, Dongpeng Yang,* and Shaoming Huang*

  论文链接:https://doi.org/10.1002/adom.201901541

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