针对现有响应性褶皱加密材料图案编程性差、显现/消隐响应速度慢、需专用设备的痛点，广东工业大学陈旭东团队鲁少林等通过调控PVA/PDMS双层体系二者弹性模量差异实现褶皱结构色，提出3种可编程图案构筑策略(图1)，实现了机械-湿度双响应快速显现/消隐。相关成果发表于《高分子学报》，该方法为光学加密防伪、智能显示等领域提供了新的实用技术支撑。

图1 褶皱图案的构筑策略示意图。

创新成果

       该体系具备机械与湿度双响应协同调控能力：单轴拉伸触发褶皱显现，人工呼气(湿度刺激)可触发快速消隐(<1 s). 可以通过区域掩膜旋涂、UVO (紫外臭氧)掩膜处理、喷涂无机盐溶液3种策略实现褶皱图案的程序生成，该方案无需专用设备，使用双手即可完成拉伸响应，人工吹气即可控制图案消失。在60%预应变下经1000次拉伸-释放循环仍保持稳定，可实现数字时序化显影、应变依赖型二维码等精准加密（图2），解决了传统褶皱材料难重复实现图案化、加密等级低的难题，适配日常防伪操作场景。

图2 褶皱图案化加密示意图。

总结与展望

        本工作利用简便的方法，成功实现了褶皱图案的可编程生成与快速可逆消隐，丰富了刺激响应光学材料研究，所制备的双层褶皱体系简便可控，融合机械与湿度双响应，能够轻松实现日常场景适用的加密效果、成本低廉，可用于特殊价值商品防伪，为动态显示、防伪等领域提供实用参考。

研究背景

表面褶皱是高模量薄膜在柔性基底受压失稳形成的正弦形貌，其周期性结构可精准调制光学特性，常被用于结构色加密图案构建，在光学加密和防伪领域研究广泛。目前，褶皱防伪材料多通过压印法引入压应力，该方法虽普适性强且应用广泛，但图案不可逆，单次使用后需重新压印且无法编程按序显现，难以满足特殊重复使用场景的需求。

动态可逆褶皱可通过调控刺激类型和褶皱周期，构建可反复刺激响应编程显现的防伪器件，较静态褶皱具有更高级的应用场景。现有刺激方式包括光、热和机械响应。光响应体系依赖可逆光化学反应实现褶皱生成与消失，但易受户外紫外环境影响失效，且需特定光源解密，实用性受限；热响应多利用Diels-Alder动态反应，可逆性较好但存在响应迟滞、解密温度高等问题。相比之下，机械响应体系操作简便，无需依赖化学试剂或专用光热设备，仅通过调节应变即可触发褶皱生成与消失，易于耦合日常动作如拉伸或按压实现信息解读，具有适配日常场景的优势，已成为研究重点。然而，现有机械响应可逆褶皱仍存在图案化方法复杂或可逆操作困难等局限。因此，设计一种能实现高重复稳定性、程序化编程显现和快速消隐加密信息的机械响应体系仍是重大挑战。

本文相关成果发表于《高分子学报》2026年第4期。论文第一作者为广东工业大学硕士研究生卢世俊，通信联系人为鲁少林、冯登崇和陈旭东。

引用本文

卢世俊, 陈基塬, 欧喜昌, 吴彤, 蓝昭伟, 张婉莹, 张淑婷, 鲁少林, 冯登崇, 杨玉照, 袁中柯, 汪成, 郑治坤, 陈旭东. 多策略可编程显现与快速消隐的聚乙烯醇/聚二甲基硅氧烷褶皱结构色光学加密材料. 高分子学报, 2026, 57(4), 902-913.Lu, S. J.; Chen, J. Y.; Ou, X. C.; Wu, T.; Lan, Z. W.; Zhang, W. Y.; Zhang, S. T.; Lu, S. L.; Feng, D. C.; Yang, Y. Z.; Yuan, Z. K.; Wang, C.; Zheng, Z. K.; Chen, X. D. Multi-strategy programmable emergence and rapid disappearance of poly(vinyl alcohol)/polydimethylsiloxane wrinkled structural color for optical encryption materials. Acta Polymerica Sinica (in Chinese), 2026, 57(4), 902-913. 

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