美國加州大學聖地亞哥分校工程師研發出一種新型光學技術，能通過“呼吸”來解鎖隱藏信息。其機制是根據環境濕度變化，顯示隱藏圖像並同步發生顏色改變。此項技術有望在防僞標籤、安全數據存儲、交互式顯示及環境傳感器等領域實現創新應用。相關研究論文已在最新《光：科學與應用》期刊上發表。

研究人員展示了一款利用該技術製作的光學器件。在常規或低濕度條件下，其顯示為加州大學聖地亞哥分校標誌；當濕度升高時，另一幅學校圖書館標誌會迅速顯現並覆蓋原有圖案。僅需對着該器件呼吸，即可在幾分之一秒內完成圖像轉換，且這一過程可反覆進行。

該光學器件為郵票大小的芯片，採用雙層設計。底層採用三硫化銻相變材料，作為可重複擦寫的圖像存儲介質，通過激光寫入、擦除與重寫信息；上層則由疊氮多嫁接的羧甲基纖維素水凝膠構成，這種柔性材料會在潮濕時膨脹、乾燥時收縮，並可通過紫外線進行永久圖案化。

團隊融合了相變光子材料與響應性水凝膠的特性，將兩種截然不同的材料體系整合為功能性雙層器件。圖像與顏色的轉換均具有高速響應的特點，濕度變化後約300毫秒即可完成。該器件各層材料成本較低，且可實現規模化大面積生產，具備良好的應用擴展潛力。

這種分層設計為計算存儲提供了新的思路，可在同一空間的不同層次編碼信息，並依據濕度條件進行選擇性讀取。此外，濕度變化還會引發器件整體顏色改變，其原理在於兩層之間存在微米級間隙，水凝膠層的膨脹與收縮會改變間隙尺寸，從而影響光反射特性，產生色彩變化。

論文第一作者、該校電氣與計算機工程博士後阿薩德·諾曼表示，這種技術可被視作一種內嵌式安全功能，環境條件就如同鑰匙一般“解鎖”不同信息。例如，在信用卡安全標籤上，使用者通過呼氣便能顯示隱藏密碼。該技術亦能用於環境傳感器，依據濕度變化實現視覺反饋。