2014-12-02 南京晨报（第A10版）
如何在不使用任何工具的条件下轻松准确鉴定钱币的真伪？近日，美国著名科学杂志《科学美国人》在其官方网站报道了东南大学顾忠泽教授团队关于一种光子晶体油墨的最新研究成果。运用这一成果，只要吹一口气，就可以辨别钞票的真伪了。
从昆虫的翅鳞变色得到启发
据了解，这种油墨模仿了一种叫天牛甲虫（Tmesisternus isabellae）的昆虫翅鳞变色的原理。
该团队副教授谢卓颖介绍，“在研究过程中，我们偶尔读到了一篇有趣的论文，该论文研究了一种可以变色的天牛。这种天牛的颜色也是由其特殊的物理结构导致。然而相对其他的天牛，这种天牛的表皮可以对空气中湿度变化产生颜色上的变化响应。其表皮变色原理主要是由于其构成单元会因吸附/脱附水蒸气而发生膨胀/收缩以及折射率的变化，从而引起光子晶体的禁带位置发生改变，因而在宏观上表现为其颜色的改变。受到这篇论文的启发，我们思考能否开发一种新型的光子墨水，从而可以利用喷墨打印等成熟的工业化手段，来制备能够发生气体响应性变色的图案或者芯片，从而可以进一步开发一些微型化传感芯片或者动态防伪技术等。”
为了模仿这个过程，顾忠泽研究团队使用介孔二氧化硅纳米颗粒来制造光子晶体油墨，这种具有更大的表面积的纳米颗粒对水蒸气的吸附能力非常强大，而且能够精确控制。如果该技术将来能够应用于纸币，那么只需要简单地往纸币上面吹一口气，就可以很快地辨别出它的真伪。对于行骗者，这种光子晶体油墨是难以制造的。这项研究成果对于显示器和可穿戴传感器等其他应用的开发也显示出不错的前景。
在防伪领域有可观应用前景
团队成员惊讶于他们能够如此精确地控制颜色变化，而且材料多次弯曲后，这些图案依旧保持完好无损。“这项技术使得快速、大规模制作具有高分辨率、高精确度的光子晶体形貌成为了可能，”团队博士生柏凌说，“制作光子晶体形貌对于实现光子晶体显示器以及设计光子晶体的光学器件的特殊功能是至关重要的。”
“看到一些像喷墨打印这样简单的技术能够产生这么大的影响真让人耳目一新，”在纽约大学研究光子晶体的托马斯·克劳斯（Thomas Krauss）如此说道，“能够通过低成本的技术制造出功能强大的光子晶体，这对于商业应用很重要。
谢教授补充道：“我们认为这项技术在防伪领域有着可观的应用前景，但是对于具有更高要求的钞票防伪，该技术还是有许多难题需要得到解决，如：如何提高图案的牢固性；如何进一步提高图案颜色亮度；采用何种封装材料、技术，从而在保证图案牢固的基础上可以和外界发生气体交换；如何提高图案对气体的选择性等。”目前，这项技术已经引起了国内外很多防伪公司的关注和认可，他们陆续向该团队咨询技术的具体情况，并商讨其应用于钞票防伪的可行性，并商量合作事宜。据悉，《科学美国人》是美国的一本科普杂志，始于1845年8月28日。它为美国历史最长的、一直连续出版的杂志。 通讯员 吴婵 记者 王晶卉