光驱动软体致动器的制备及其信息安全应用

陈原浩; 吕鹏飞; 杨梦园; 冯奕钰; 封伟; 王玲

doi:10.37188/CJLCD.2020-1233

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光驱动软体致动器的制备及其信息安全应用

更新时间：2021-01-21

- 光驱动软体致动器的制备及其信息安全应用
- Fabrication of light-driven soft actuator and its information security application
- 液晶与显示 2021年页码：1-9
- 作者机构：
  
  天津大学材料科学与工程学院，中国天津 300350
- 作者简介：
  
  [ "陈原浩（1995-），男，河南新乡人，硕士，2018年于天津工业大学获得学士学位，2018年至今就读于天津大学，现为天津大学材料与工程学院硕士，主要从事纳米光热材料、光驱动软体驱动器机器和智能材料研究。E-mail：yuanhaochen@tju.edu.cn" ]
  E-mail: lwang17@tju.edu.cn
  [ "王玲（1986-），男，云南曲靖人，博士，天津大学材料科学与工程学院教授、博士生导师。入选国家级优秀青年人才和天津大学“北洋青年学者计划”特聘教授。2013年6月获得北京科技大学材料化学博士学位。入职天津大学以前，先后就职于美国肯特液晶研究所和美国德州A&M大学化工学院，分别担任博士后研究员和高级研究助理。王玲实验室主要致力于软物质智能材料、仿生智能材料和功能纳米材料的设计与制备及其在软体机器人、智能隐身、4D打印、能源和安全等领域的应用研究。" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(51973155)
- DOI：10.37188/CJLCD.2020-1233
  中图分类号： TP394.1;TH691.9
- 收稿日期：2020-08-14，
  
  修回日期：2020-09-22，
- 稿件说明：
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陈原浩, 吕鹏飞, 杨梦园, 等. 光驱动软体致动器的制备及其信息安全应用[J/OL]. 液晶与显示, 2021,1-9.

Yuan-hao CHEN, Peng-Fei LV, Meng-yuan YANG, et al. Fabrication of light-driven soft actuator and its information security application[J/OL]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2021, 1-9.
陈原浩, 吕鹏飞, 杨梦园, 等. 光驱动软体致动器的制备及其信息安全应用[J/OL]. 液晶与显示, 2021,1-9. DOI： 10.37188/CJLCD.2020-1233.

Yuan-hao CHEN, Peng-Fei LV, Meng-yuan YANG, et al. Fabrication of light-driven soft actuator and its information security application[J/OL]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2021, 1-9. DOI： 10.37188/CJLCD.2020-1233.

摘要

目的为了提高信息安全，防止信息泄露，进一步拓宽柔性器件在信息安全领域的应用，本文报道了一种基于双层膜光驱动软体致动器的新型信息示假隐真技术。方法首先，将所制得的不同长径比的金纳米棒通过图案遮罩和涂覆的方法，均匀的分散到聚丙烯/聚酰亚胺复合薄膜体系中，制得双层膜光热驱动软体致动器，接着将软体致动器进行选择性剪切。当无外界光刺激时，我们把该双层膜所呈现的信息定义为第一种假信息；当外界相应波长的激发光刺激该软体致动器时，该器件由于发生形变可以展示出另外一种信息，我们定义为第二种假信息；由于不同的金纳米棒在相应波长光激发下才具有最高的光热转化效率，因此通过红外相机所观察到的不同区域的温度呈现出一种新的图案，我们定义为真信息，起到信息示假隐真作用。结果实验结果表明：未接受光照时，软体致动器处于平整状态；在相应波长激光刺激下，被切割部分的软体致动器弯曲角可达到50º以上，裸眼可以清晰地观测所显示信息；而通过红外相机观测到光热区域与非光热区域温度相差至少在10 ℃以上，可以明显看到所显示的真信息。结论将软体致动器与信息示假隐真结合在一起，具有新颖性，而且效果明显，为信息示假隐真技术提供了一个新的解决方案。

Abstract

ObjectiveIn order to improve the security and reduce the leakage of information， and further broaden the application fields of information privacy， this work reported a novel information cheating technology based on a light-driven bimorph soft actuator.MethodFirst， the as-prepared gold nanorods with different aspect ratios were uniformly dispersed into the polypropylene/polyimide system by means of mask depositing and coating， and then a photothermal biomorph soft actuator was fabricated， after that， the obtained bimorph soft actuator was selectively cut. Herein， we defined the state presented by the bimorph soft actuator without external light stimulation as the first information； only when triggered by the corresponding laser， this soft actuator could display second type of information，which we defined as the second false information； since the highest photothermal conversion of gold nanorods only occurred under the laser with corresponding wavelength， the temperature of different areas observed by the infrared camera showed the new information， which played an important role in information cheating.ResultsThe experimental results showed that the soft actuator kept in flat state without illumination， and the cutting area of bimorph soft actuators reached a bending angle of at least 50° under the stimulation of corresponding laser， thus the displayed information can be clearly observed by the naked eye； while the difference of photothermal area and non-photothermal area can only be observed in the infrared camera， where the gap of temperature was at least 10 ℃， and the displayed real information could be clearly seen.ConclusionThe combination of the soft actuators and the information cheating is novel and effective， which provides a new strategy toward development and future of information cheating.

关键词

Keywords

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