维也纳技术大学研究人员实现热致变色的3D打印，隐藏信息随温显现
2025年11月1日，维也纳科技大学（TU Wien）的研究人员开发了一种3D打印工艺，可以将隐藏的代码和符号直接构建到打印材料中。这种新方法使科学家能够精确控制材料的结构和特性，从而制造出外观随温度变化的物体。这一成果为3D打印材料的多功能化与智能化应用开辟了全新路径。
长期以来，3D打印工艺主要依赖单一、性质均一的材料，限制了它在高端制造和智能产品领域的应用。TU Wien研究团队通过调控打印过程中光线与液态材料的相互作用，首次实现了材料硬度、透明度与弹性的可变性。研究人员可根据需求，灵活调整光强、波长及温度等参数，赋予材料不同的物理和光学特性。
应用合成化学研究所的Katharina Ehrmann博士表示：“我们能够利用不同的光照强度、波长或温度，精准调控3D打印材料的性能。”
利用光控制材料性能
在这项研究中，研究人员使用了一种遇光会凝固的液态材料。当光线照射到该材料时，会发生化学反应，将分子组成单元连接起来，使液体转化为固体。通过精确调节光的强度、波长和温度，研究人员可以控制分子的排列方式——形成有序的晶体结构或更无序的非晶态结构。
研究人员解释说。“材料的性质会根据结晶度的不同而有很大差异。结晶材料往往坚硬易碎，而非晶态材料则通常柔软且富有弹性。光学性质也会有所不同，从玻璃般的透明到不透明的白色。”
展示实际应用
维也纳工业大学的这项技术是基于光的3D打印方法这一更广泛趋势的一部分，旨在增强材料控制并提高打印精度。研究团队通过几个例子展示了他们方法的灵活性。其中一个例子是，他们制作了一个塑料制品，它的晶体层下隐藏着一个不可见的二维码。当加热到特定温度时，晶体层会变得透明，二维码便显现出来。随着材料冷却，晶体层恢复到初始状态，二维码再次被隐藏起来。
同样的原理也被用于打印一种警示符号，该符号仅在温度超过特定限值时才会出现，这为监测热敏性商品提供了一种可能的工具。材料的光学表征是与维也纳工业大学固体物理研究所 Andrei Pimenov 教授的研究小组合作完成的。
Ehrmann说：“我们为3D打印提供了一系列全新的可能性。从数据存储和安全到生物医学应用，这项技术的潜在应用领域非常广泛。”
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