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浙大科学家发明可编程塑料

浙江大学谢涛教授课题组提出一种在塑料制品中精确“编码”的方法，通过数字化调控塑料制品内部“应力”，植入精致的“隐形”图案，实现信息的隐形存储。相关论文日前发表于《自然通讯》杂志。

论文第一作者、浙江大学博士生张国高向展示了几张硬币大小的透明塑料2、混凝土压力实验机的操作方法片，在偏振镜片下，这些透明塑料片清晰呈现出二维码、彩色的蝴蝶、蒙娜丽莎肖像等图案。

“我们并没有在拉力实验机通电前应将电器箱内的灰尘和其他杂质打扫乾净材料里加入颜料，也没有改变材料表面的微观结构，有图过滤网案是因为应力。”张国高说，应力由工艺原因带入，在塑料制塑料蝶阀品中是一种不可煤矿机械避免的普遍存在，日后会以翘曲、变形、甚至开裂的形式释放出来，这也是塑料制品不耐用的原因之一。

因为应力的存在，透明材料内部各个方向上的折射率不同。在偏振镜片下，塑料制品内部会表现出斑斓的色彩。

课题组找到了一种数字化控制应力的方法。研究人员首先在60摄氏度左右均匀拉伸一张高分子塑料膜来储存应力，之后用激光打印机在高分子膜上打印出不同灰度的图案，并用红外光照射，在素色底片上定点“消除”应力。温度的差异，让每个像素点应力的释放程度有所不同，于是应力呈现出精细的梯度变化。这样一来，图案就从灰度“转码”为应力分布，进而在材料中形成预设的“隐形”图案。

“在材料中，应力通常是被动引入的、不可控的一种因素。而我们把这种力控制起来，进行‘编码’操作，去产生更多的功能。”谢涛说，第一个可见的应用，就是实现信息的隐形存储。“只有借助于偏振镜片，我们才能看见材料存储的图案。”反光材料

张国高认为，应力与材料的光学性能、电学性能与结构等都存在关联。通过“编码”应力，可编程塑料将展现更多的功能。“例如，现在所有的3D打印都是从液体但A的单位为g材料到固体，我们的方法提供了一种从固体到固体的可能性。”