韩国蔚山科学技术大学机械工程系Taesung Kim教授团队近日在《先进功能材料》期刊发表研究成果，开发出一种基于纳米级褶皱的智能显色薄膜技术。该技术通过控制透明薄膜的折叠与展开，可动态显示或隐藏包括韩国传统丹青在内的彩色图案。

研究团队受自然界结构色现象启发，设计出双层薄膜结构。当施加外力时，刚性层与柔性层之间的物理性质差异会在表面形成纳米级褶皱。这些褶皱通过光干涉效应产生结构色，其原理类似于变色龙皮肤或孔雀羽毛的显色机制。

Kim教授表示："这项技术通过简单机械变形即可实现色彩变化。与传统染料不同，这种结构色不会随时间褪色，在防伪和智能显示领域具有应用潜力。"

实验数据显示，研究团队利用双光刻技术在单层薄膜上制造出间距800-2400纳米、高度100-450纳米的褶皱像素阵列。通过精确调控这些参数，可实现全可见光谱范围的色彩呈现。特别设计的丹青图案仅在薄膜弯曲时显现，外力释放后立即恢复透明状态。

该技术的创新性在于将动态褶皱与结构显色相结合。团队采用特殊材料组合确保褶皱只在受力时产生，这种可逆形变特性使其区别于传统静态结构色材料。目前，该技术已授权韩国防伪解决方案公司NBST进行商业化开发。

研究人员指出，这项成果不仅拓展了结构色材料的应用场景，其简单的制备工艺更有利于规模化生产。未来有望应用于动态包装、智能标签和交互式显示等领域。

更多信息： Kaliannan Thiyagarajan 等人，《通过两步光交联工艺实现多模态和变换结构着色的单片微/纳米结构多层像素阵列》，《先进功能材料》(2025 年)。期刊信息： 先进功能材料