科创中国

新材料技术,高分子材料

新一代的微纳包装材料指材料的特征尺寸在微米甚至纳米级别，与入射光相互作用时，表现出特殊外观的一类包装材料。由于这种材料包含微纳尺度的重复性结构，需要复杂的工艺实现大规模生产。这样的特点对微纳包装材料的设计提出了非常高的要求。从消费者研究的角度出发，要求这些材料具有心理学范畴的属性，包括柔软感、高级感、金属感等;从制造技术的角度出发，需要通过控制工艺参数来调整微米或纳米尺度的材料结构。本研究工作需要解决的核心技术问题是如何按照消费者心理需求，来实现对生产工艺的控制，得到理想的微纳包装材料。传统的设计方法通常需要经过多次迭代，反复地进行试生产和消费者调查实验。由于试生产成本高且需要大量时间，导致新材料的研究工作缓慢而昂贵。 仿真设计方法综合运用计算材料学、计算光学、计算机图形学、情感计算等方面的研究成果，可以实现对创新微纳包装材料的仿真设计，在不需要进行试生产的情况下，通过计算机模拟具有微纳尺度复杂结构的高分子材料的光学散射特性，生成具有高真实感的产品外观图像，直接用于消费者调查工作，具有非常好的应用前景。

创新微纳包装材料的研发成为近几年国内包装行业提升技术含量和行业水平的一个突破口。近年来，纳米可控加工技术的进展使批量工业生产微纳包装产品成为可能。微纳包装产品既可以单独使用，也可以与其它防伪技术结合使用，具有新奇特色彩效果和特殊的外观特征，可以大幅提升商品价值。 目前包装材料设计企业已经开展计算机仿真设计工作，尝试利用计算机合成微纳材料的假想视觉效果。但是目前的商业渲染软件无法准确模拟这些创新微纳包装材料的外观，尚不存在与本项目类似的专业化仿真设计工具。因此，本项目开发的技术和工具具有明显的技术优势。

本项目来源于北京理工大学相关技术团队，北京理工大学是首批“高等学校科技成果转化和技术转移基地”，北京理工大学技术转移中心入选了“国家技术转移示范机构”，并被授予“北京市科技成果转化统筹协调与服务平台共建机构”“中关村国家自主创新示范区高校技术转移办公室”“北京理工大学专利运营办公室”等荣誉称号，是“北京高校技术转移联盟”秘书长单位和常驻地。近年来，技术转移中心所开展的相关工作被中央电视台、《人民日报》等权威媒体报道逾百次。

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