中澳研究人员合作，实现基于飞秒激光变偏振处理的动态结构彩色显示

中国科学院宁波材料技术与工程研究所（NIMTE）领导的研究小组，与澳大利亚斯威本理工大学(SUT)的研究人员合作，实现了基于飞秒激光变偏振处理的动态结构彩色显示。这项研究发表在《先进材料·接口》（Adv. Mater. Interfaces）杂志上。

生动的结构色彩在自然界中广泛存在，是自然光与周期结构相互作用的结果。由于结构颜色具有疏水性、增透性、轻量机械强度和杀菌等功能优势，在信息存储、材料着色、防伪等领域引起了越来越多的关注。

飞秒激光微纳米表面结构，是一种诱导周期性表面结构的有效方法，即激光诱导周期性表面结构(LIPSS)，它对结构颜色的形成起着至关重要的作用。

NIMTE的研究人员系统地研究了飞秒激光偏振对LIPSS定向的影响。他们引入了半波片(HWP)来旋转定向角度，导致飞秒激光束的偏振调整。

在同一样本上，四种具有指定周期方向的结构单元被记录下来，显示出四种不同的彩色图像。实验和分析表明，通过调整观察角度可以显示出鲜艳的色彩，通过旋转样品可以实现多图案显示。此外，无平版铭刻图案对色彩和亮度，表现出很强的方位角敏感性。

除了简单的字母外，还可以利用飞秒激光脉冲的偏振控制，来印迹快速响应(QR)码等复杂图案。

研究表明，飞秒激光变极化处理是实现动态结构颜色显示的一种有效方法，为各种材料的仿生无光刻加工改性提供了借鉴。