2018年全球手写板行业每月出货约90万台，2019年仍呈增长趋势。然而该类产品目前均为单色或固定彩色模式，难以满足人们日益增长的需求。对此，复旦大学材料科学系教授俞燕蕾带领课题组研发出反射式显示用彩色“光子墨水”并申请了多项国内外发明专利。这一成果亮相2019年中国国际工业博览会。
基于这一“光子墨水”制备出的手写板具有“手写、电擦、光调色”的特点，首次实现了通过一种墨水书写多色笔迹的功能，轻轻按压即可在面板上留下清晰的书写痕迹，施加电压可将书写笔迹一键擦除。同时，利用不同光源照射可灵活调控面板的颜色，在任意区域写出不同色彩的笔迹。该项目制备的液晶“光子墨水”在防伪标签、光擦写液晶黑板、柔性智能穿戴等领域也具有巨大的潜在市场。
开创书写方式新选择
手写笔轻轻划过，黑色面板上便留下了清晰的蓝色字迹，擦除后再次书写时，面板又呈现出绿色字迹。
俞燕蕾课题组成员、复旦大学材料科学系博士生崔淑贞正在对液晶手写板做简单演示，通过改变电压进行字迹擦除，施加的电压不同字迹擦除的程度也不同，并借由对光的调控改变字迹颜色。课题组研发的反射式显示用彩色“光子墨水”是这背后的“大功臣”。
课题组成员、复旦大学材料科学系博士后秦朗介绍，人们日常使用的普通墨水属于色素色且颜色不可更改，而“光子墨水”属于结构色，可通过光调控的方式改变液晶周期结构，从而改变颜色。
液晶手写板是课题组成员认为“光子墨水”目前最具发展潜力的应用领域。如今市场上的手写板层出不穷，书写和显示是它们的核心功能之一，与这些产品相比，应用“光子墨水”的液晶手写板仍然具有优势。
“普通手写板的颜色是单一的或是固定了的彩色模式，在制造完成后它所能呈现的颜色就已经固定不变了。而‘光子墨水’光可调控的特性给颜色展现带来更多可能，我们可以在书写过程中改变颜色，拥有一个多彩的而不是单色的手写板。即使在强光环境也不会影响阅读体验，有助于视力保护。”俞燕蕾教授介绍。
基于这些原理，“光子墨水”在书写和显示方面将大有作为。“往小了做它是方便握持的手写板，往大了做它是无墨无尘、更易使用的黑板；它可以用于制作低成本、价格低廉的产品，也可以制作高成本的、更精密的产品，当与相关软件结合时它将发挥更大的作用。”课题组成员、复旦大学材料科学系硕士生刘晓珺说：“可以说它为人们提供了书写方式的新选择。”
从手写板到更多应用场景
手写板、显示器、防伪标签、变色涂层、柔性智能穿戴，甚至美妆……未来，“光子墨水”还有望在更多应用场景一展身手。
俞燕蕾教授介绍，课题组在柔性智能穿戴设备等多个领域抱有期待。“我们所说的柔性智能穿戴设备，其实类似于织物，能够轻松地穿着在身上，借助其他相关技术实时显示人体健康信息，可以是通过数值的方式，也可以通过颜色的变化来展现。”此外，防伪标签的应用与日常生活结合更紧密，变色涂层的研究在学界也具有重要意义。“甚至未来可能会出现可调控颜色的美妆产品。这些都是我们目前的设想，可操作性很强。”
（封面制图：顾金）
