港大夥中科院首創可調控仿生雙色點 助資訊加密應用

2022-09-14 15:26

港大夥中科院首創可調控仿生雙色點。資料圖片
港大夥中科院首創可調控仿生雙色點。資料圖片

於自然界中,許多生物體逐漸演化出帶有兩種結構色的斑點。這種雙色斑點有助生物體在自然界更善於偽裝隱藏,更有效傳遞資訊和更靈活調節體溫模傚雙色生物斑點作參照標準,被廣泛視為新型功能材料設計的靈感來源,能啟迪資訊存儲及傳遞等工業智慧落地應用。近日,香港大學研究人員於仿生雙色點的流程製備取得突破性進展。研究團隊由港大機械工程系教授岑浩璋率領,夥拍來自中國科學院化學研究所綠色印刷實驗室的研究員宋延林和副研究員李會增,提案以單元一步法,單一組裝並構築不同納米結構,從而產生雙結構色的首創策略。

研究團隊發現雙水相體系(ATPS)液滴蒸發可自動觸發液 - 液相分離,滴內溶質會選擇性富集到其中一相。經由充分運用ATPS分相後溶質的單相富集,以及液滴蒸發過程產生的內流,研究人員發現單粒徑的納米粒子會不均勻地分散到兩相中,隨後自組裝成具有不同晶格常數的光子晶體,進而產生兩種不同的結構色。該生成顏色會隨著納米粒子濃度值而相應改變,因此具有強效調控性。由於這種雙色資訊具備調節功能,研究團隊在此基礎上,設計出一種具備高儲存密度及加密強度的密碼,揭示仿生雙色點於資訊存儲、訊息加密,以及通路傳遞等方面的潛在應用需求。

這項研究的重要性不僅限於創新的仿生雙色點組裝技術,更為構築非均相納米結構墾闢了創新思路。 同時,從研究作業於液滴蒸發誘導溶質不均勻組裝的層面來看,研究結果有助加深公眾對背後物理意義的理解,對於驅動複雜艱深的非均相微納結構的自組裝靈感創意,賦有深遠意義。

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