Matériaux optiques de cryptage à couleur structurale plissée en polyvinyl alcool/polydiméthylsiloxane avec apparition programmable multi-stratégies et disparition rapide
Les motifs de plis de surface réactifs présentent un potentiel d'application considérable dans le domaine de la cryptographie optique et de la lutte contre la contrefaçon, mais leur génération programmée et leur disparition réversible rapide restent des défis clés à résoudre. Ce travail repose sur un système à double couche composé de polyvinyl alcool (PVA) et de polydiméthylsiloxane (PDMS), utilisant la différence des modules d'élasticité pour réaliser des plis de surface affichant des couleurs structurelles. Ce système possède une capacité de régulation synergique à la fois mécanique et hydrique : une tension uniaxiale déclenche l'apparition des plis, tandis que l'expiration artificielle (stimulus d'humidité) peut provoquer une disparition rapide (<1 s). Trois stratégies ont permis la génération programmée des motifs de plis : (1) construction sélective de la couche supérieure en PVA via un masquage régional par spin-coating, la double couche étant étirée uniaxialement puis relâchée pour obtenir des motifs ; (2) traitement par masquage UVO (ozone UV) de la double couche en état étiré, contrôlant ainsi la rigidité locale du PVA pour faire apparaître graduellement des motifs (comme les chiffres « 8 », « 3 », « 7 ») lors de la relaxation du stress ; (3) pulvérisation programmée de solution saline par imprimante microélectronique, utilisant le sel pour perturber les liaisons hydrogène intra- et intermoléculaires du PVA, inhibant la formation des plis dans les zones imprimées, ce qui permet la mise en motifs. Tous ces motifs de plis sont sensibles à l'humidité et peuvent être rapidement effacés par respiration artificielle (<1 s). Après 1000 cycles répétitifs d'étirement-relâchement à 60 %, les motifs apparaissent et disparaissent sans altération, assurant une bonne stabilité. Ces motifs plissés combinant une réponse simple à l'étirement uniaxial et un contrôle par humidité offrent des perspectives d'application en cryptographie optique, anti-contrefaçon et affichage intelligent.
关键词
pli;motif;disparition rapide;réponse mécanique;réponse à l'humidité