近日，化学化工学院宋仕强副教授指导硕士研究生安新妍、杨旭分别在学术期刊《Advanced Functional Materials》（中科院一区Top，影响因子19）、《Composites Part B: Engineering》（中科院一区Top，影响因子14.2）上发表了题为“Movable-type Printing and Chameleon-Inspired PhotothermalBimodal Flexible Polymer Arrays for Spatiotemporally Programmable MultilevelEncryption”和“Bioinspired Janus Interlocked MXene/Perovskite-PDMSComposites for Integrated Thermal Visualization, Rapid-heat Dissipation, andProactive Fire Safety in High-Power Electronics”的研究论文。
传统加密就像刻在石头上的文字：一旦刻好无法修改，被偷看就彻底暴露。研究团队从中国四大发明之一的活字印刷获得灵感，每个字块能自由重组，就像密码可随时重置；又从变色龙皮肤变色原理发现奥秘，它能通过结构变化瞬间切换颜色警示天敌。基于这两大自然智慧，团队创造了会“变装”的加密材料：“变色龙皮肤”层：表面植入特殊感光分子（螺吡喃/螺吡嗪）。当紫外光照射时，分子结构在0.9秒内变形开环，像魔法般显露出红色/蓝色密码（如027），40-70秒后自动消失，实现“阅后即焚”。“活字内核”层：内部构建垂直排列的液态金属/MXene"导热神经网络"。通过仿生"砖块-砂浆"结构（热导率高达5.56 W・m⁻¹・K⁻¹，超普通材料35倍），不同模块产生差异化热响应。加热时，高导热单元如“热敏快车”迅速显影，低导热单元似“慢速密码”延迟浮现，通过红外设备可时序解读多层信息（如“358”→“2769”）。用户只需像拼乐高一样物理重排模块，即可现场重置密钥；柔性PDMS基底让阵列如“第二皮肤”般紧贴曲面，为可穿戴设备提供动态防护。这项融合仿生智慧与纳米材料的突破，为高价值防伪、机密穿戴设备及动态认证领域树立了全新范式。
电子产品发热如同人体发烧：传统散热片像冰袋只能被动降温，无法预警危险。团队发现松果鳞片是天然的温度计：干燥时自动打开散热，潮湿时闭合锁水，完美保护种子。模仿这种智能开合机制，团队为芯片打造了“会报警的散热铠甲”：“散热骨架层”：采用3D雪花状PDMS框架，注入MXene纳米片（厚度仅原子级的超薄导热材料）形成“导热高速公路”，热导率提升680%，同时阻燃性能倍增。“预警皮肤层”：嵌入热致变色钙钛矿晶体（MAPbBrI）。当温度超标时，材料像交通信号灯般从黄→橙→红→黑渐变，秒级提示过热风险。这种"感知-散热-防火"三位一体设计，可显著降低5G基站、AI服务器等高功率设备的火灾风险。
宋仕强副教授为通讯作者，2022级硕士生安新妍、杨旭分别为第一作者。本研究得到了国家自然科学基金（52003151）和上海市自然科学基金面上项目（24ZR1426900）的支持与资助。