自然界中林林总总的表面图案往往以其独特的形貌赋予生物功能或特点,尤其是具有动态特性的表面图案,能够有效调控表面性能或反馈环境信息等。因此,表面图案的研究也吸引众多科研工作者致力其中。形貌图案大致上分为两类,一类是基于表面颜色的形貌图案,另一类是基于表面拓扑结构的形貌图案。前者主要通过化学生色团以荧光磷光等形式展现,后者则通过自上而下,自下而上两种方式制备。动态图案方面,基于光致变色分子或者可调控的电荷转移相互作用,动态荧光图案能够实现,并已经在信息记录,传感以及防伪方面有所应用,而相比于前者,制备动态拓扑形貌图案是有一定难度的。褶皱通常是由于硬层/软层体系中由机械不稳定性而自发形成的具有拓扑结构的表面图案,具有工艺简单、成本低廉、易于赋予动态性等诸多优点。因此,很多科研工作者利用褶皱图案构筑动态表面图案。动态褶皱的主要研究集中在材料表面性能的动态调控。但事实上借助动态褶皱图案传递信息也是很重要的应用,褶皱与荧光作为形貌的两个参数,均能够被视为一种记录在表面的防伪信息。而单一的信息往往造成信息容量以及安全性的降低,因而有必要开发一种同时具备荧光以及拓扑形貌响应性的动态双重表面图案。这无疑大大提高了信息容量及其安全性。本文提出了两种制备动态可逆的双重荧光褶皱图案的策略,并着重研究其在防伪方面的应用。一类是利用动态组合化学构筑光调控电荷转移作用实现双重形貌图案的可逆擦写并用于防伪油墨;另一类是利用动态物理结合荧光分子的特性实现双重形貌的实时响应并实现动态指纹的不可克隆的防伪。具体内容如下:一、利用光调控电荷转移相互作用制备具有动态褶皱与荧光的双重可逆图案。利用侧链中含有蒽(AN)以及萘四酰二亚胺(NDI)基团的聚合物(PAN-NDI-BA)作为上层薄膜材料,聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为基底。AN基团与NDI基团产生电荷转移(CT)相互作用,从而使聚合物膜呈现红色荧光,AN基团在365 nm的紫外光辐射下,可以发生光二聚反应,使上层材料交联,显著增强力学性质;样品通过热处理后,表面产生褶皱图案。同时由于AN基团的消耗,AN与NDI之间的CT相互作用减弱,荧光逐渐由原CT复合物的红色转变为NDI的蓝绿色荧光。从而实现荧光与褶皱的同步调控。254 nm的紫外光或150℃加热可以使蒽二聚体发生解聚反应,进而重构AN与NDI间的CT相互作用,并降低材料表面模量,从而擦除表面褶皱图案并回复荧光颜色。这类具有荧光褶皱的双重图案具有良好的灵敏度、响应性和可逆性。我们研究了其在信息存储,防伪领域发挥的应用。二、基于红外光响应性动态褶皱比拟指纹并应用于古董防伪。利用了碳纳米管(CNTs)改性的PDMS基底构筑红外响应动态平台,结合功能性上层结构,制备功能性红外响应性褶皱,即红外光照下,由于CNTs具有良好的红外吸收效率及光热转化效率,会使弹性PDMS发生膨胀,从而消除褶皱。褶皱形貌的随机性和不可预测性使它们能够比拟于指纹的细节。指纹状褶皱的动态特性赋予了它们隐藏的信息以进一步提高安全级别,并且基于红外响应性褶皱在擦除和再生周期中维持几乎相同的地形,从而真正实现不可克隆的防伪。基于红外驱动的动态褶皱具有制备简单、易读等特点,制备了独一无二的、不可克隆的身份识别标签用于古董认证,并进一步与荧光图案相结合,实现多种防伪技术。