——记中国上海交通大学叶志成

本刊记者  李 刚

纳米时代，我们将迎来一场新的战争。

一场“防伪”大战即将拉开，“偏振变色纳米光学膜技术”就是它的主角，而实现这项技术的正是厦门为纳光电有限公司，其技术负责人则是来自上海交通大学的叶志成。作为公司技术负责人，叶志成说：“用纳米光学提高防伪技术门槛，保护原创产品，实现产业化，创造更大的社会价值，是我们的初衷！我们希望在纳米光学膜的研发上建成人才的高地，做国际领先的纳米光学膜开拓者。”

纳米开启防伪新浪潮

互联网给人们带来了便利，但同时也给人们带来了烦恼：网购的东西到底是真是假？该怎么辨别？用手机扫描商品上的防伪码或防伪膜，为什么还是逃脱不了假货的魔掌？防伪码真的防伪码？

假货屡禁不止，以致甚嚣尘上，买化妆品要跑到韩国，买奶粉要跑到欧洲，甚至连买马桶盖都要跑到日本，对国货“避而远之”的人越来越多。的确，假冒伪劣商品不仅损害品牌的利益和形象，同时也损害了广大消费者的利益，更打击了企业的创新力和原创品牌的动力。这时，我们必须思考：为什么假货如此横行？为什么防伪码和防伪膜不能防伪？

叶志成说，目前市场上应用最广泛的防伪技术是墨水、水印和镭射，但这些技术都普遍存在防伪性不强的瓶颈，“防伪膜成了一种装饰”，导致了激光防伪膜不防伪的尴尬局面。激光全息防伪技术制作的浮雕型二维微米结构不但很容易被复制，而且光学效率低，单纯依靠衍射变色，“使用这种技术无法提供关键性的判断依据，因而用户很难从五颜六色的商标中判断真假。”

而叶志成作为技术负责人，带领为纳光电人，利用纳米技术开发出的新型防伪光学膜，只需用户用手机屏幕光源照射一下商品标签，就可根据颜色变化来判断该产品的真伪，不仅用户操作简单，而且标签制作技术门槛高，不容易被仿制。相对于现有激光防伪的微米结构，偏振变色光学膜采用了准三维纳米结构的表面等离子体激元共振：不容易仿制；颜色可单独设计；可描述性强；用户容易判断。

偏振变色纳米光学膜效果独特，采用反射变色可以明显区别于其他技术，变色检测便捷、智能且交互性强。与以往防伪技术不同的是，老百姓只要有手机就可以随时鉴别使用。“手机屏幕照射标签时，图案出现，并且随着手机屏幕转动，标签颜色发生变化。”叶志成表示，“通过纳米技术的创新，可以让每一个人的手机成为非常专业的检测工具。”同时，叶志成还介绍道，偏振变色纳米光学膜技术经中国防伪行业协会评审认定，在防伪原理和检测方式等技术方面已达到了国际先进水平，“为光学防伪提供了一种新的方法”。

偏振变色纳米光学膜是怎样实现的呢？

人眼能够看到的可见光波长为400～760纳米，是一种电磁场和传播方向垂直的电磁波。当光波的电场方向不变时，称之为线偏振光。叶志成介绍道，与传统的激光全息单纯依赖衍射效果不同，偏振变色纳米光学膜利用反射、透射和衍射变色多种技术手段的有机结合，实现了肉眼明显可见的偏振变色反射、透射和衍射，变色范围灵活可调，用户容易区分，颜色更加鲜艳独特，视觉效果更加美观。

　　而在检测方式上，偏振变色纳米光学膜创新地将偏振变色特性和液晶手机屏幕结合起来，通过手机屏幕光源照射，就可以看到明显的颜色，并且随着手机屏幕的旋转可以看到光学膜的颜色和亮暗态交替变化。不仅检测准确度高，而且方便，易于大众应用。“在纳米光学膜本身制备成功的基础上，结合半导体微加工工艺的掩膜版技术，可以满足用户需求，灵活设计标签。此外，每一个标签的变色效果都可以配备一个二维码，从而方便用户进一步比照判断真假。”叶志成介绍。

判断一项技术的好坏，需要看它是否实用。而方便使用，也正是叶志成坚持做技术的目标之一。叶志成表示，纳米变色膜技术还可以大量用在证件、人民币、银行卡以及市场上大量有防伪需求的产品上。一场新的防伪浪潮即将开始。

“为纳光电”的背后

　　2013年，为纳光电有限公司在厦门市成立，开始开发大面积纳米光学膜的纳米压印设备和工艺；2014年，在验证了量产可行性的基础上，为纳光电以纳米变色和蓝光过滤膜为产品突破口，成功入选“双百”企业，叶志成被评为“创业领军人才”；2015年，为纳光电入驻厦门市湖里区科技园，代表双百企业参加厦门市9.8贸洽会获得良好反馈；历经3年筹备，2016年，为纳光电正式打通纳米光学膜的量产工艺，完成小批量的量产能力建设，目前正在做产品的专家鉴定和行业认证。而这些成绩的背后，多少辛酸和坎坷，多少付出和汗水，恐怕只有叶志成自己清楚。

　　2006年，叶志成从中科院半导体研究所博士毕业。在攻读博士期间，叶志成开始从事纳米光学的研究，这时的他就认为：“纳米光学将会有非常广泛的应用”。在韩国从事博士后工作期间，叶志成在实验室开拓出表面等离子体激元的新方向，而他看中的同样是“应用”。两者的结合，为以后的研究奠定了基础。2008年，加入上海交通大学时，受限于有限的实验加工条件，叶志成面临着研究方向的抉择。

　　从哪里突破？叶志成决定将研究方向转向高效率显示器件。利用纳米金属的表面等离子体激元共振可以做出非常好的理论上无损耗、无吸收的彩色滤光片和偏振片，大幅度提高现有手机的光能利用效率，从而延长待机时间。一台普通智能手机，目前技术能实现的最长待机时间通常是一天或者两天，而利用纳米光学膜技术后，则可以待机十几天。这在叶志成看来，“意义非常大”。因为这些光学膜技术长期被西方企业所垄断，价格昂贵，国家每年都要花费巨资从国外进口。在高效节能纳米技术、彩色滤光片和偏振片的集成上，叶志成已经拥有6项国家授权发明专利。同时，这些研究内容获得了国家自然基金青年项目的支持，研究结果获得良好评价并进一步得到了国家自然基金委的延续资助。而在当年，能得到这样连续资助的项目寥寥无几。 

　　从2008年进入交大开始，叶志成就着手搭建实验系统，从工艺开始，一步一个脚印实现自己在纳米光学膜方面的研究成果。据叶志成介绍，目前实验室做出的样品已经可以达到商用。从无到有，从零到现在，尽管当时比较辛苦，“但正是因为这些经历，自己亲自动手去做去实验，才能积累更多经验。”

　　2010年，叶志成开始激光干涉纳米光学膜母版制备和研发。为纳光电的目标，就是“以纳米加工为依托，做国际领先的纳米光学膜开拓者”。当时，光学纳米膜技术也吸引了很多企业，但大部分都停留在消化阶段，并没有真正转化为生产。对叶志成来说，“这样的研究是远远不够的”，真正把研究转化为实际的产品，才是最有意义的事。做的研究有没有实际应用？这是他最关心的问题。在叶志成看来，把研究跟实际应用结合起来，“才能算是真正高水平的研究”。

　　把研究成果投入到资本市场，才能彰显科研的作用，同时创造更多社会价值。于是，叶志成找来对纳米技术感兴趣的志同道合的朋友，开始组建公司。2013年，为纳光电成功落地厦门。“这个过程碰到了很多困难，我们也学到了很多东西，”叶志成坦言。一开始收到的反馈大都不尽如人意，公司要加大科研力度，升级技术，又要克服资金短缺，而就是在这种压力下，叶志成和其团队对产品的定位完成了几次战略性调整。

　　一次偶然，一个同学说起自己当地的一种著名产品被仿冒的越来越多，而当时的防伪技术作用不大。同学就问：“既然你的纳米技术这么好，你能不能做到真正的防伪？”叶志成斩钉截铁：“肯定能做到”。因为为纳光电的工艺已经达到了百纳米量级以下，无论从工艺还是设计上，都不可能轻易被模仿的。有了想法立即投入实践，“取得了非常大的成功”，也为防伪开启了纳米新时代。

　　叶志成一直秉承着一个理念，“一个好的应用，肯定会有好的文章，好的文章和好的应用是和谐统一的。”2014年，有关新型的偏振变色3D防伪膜的文章发表于Nature旗下的“Scientific Reports”，并被国际显示会议评为3D显示热点文章，美国Daily News和Phys.org还专门做了特刊报道。

叶志成始终如一地坚持在一线做实验做样品，尽管这个过程很累，但他说，“真正喜欢的话，一切都是值得的。只要能够沉浸在其中，就不会觉得累。”

匠心铺就寂寞路

　　有学生问道：“老师，您天天在曝光，天天在光刻，光刻结构到底要做到什么样呀？已经有效果了，为什么还要继续？”叶志成的回答的成为了实验室的经典语录：“光刻工艺刻的是寂寞。当你一步步把产品优化，样品一次比一次效果好时，你就能明白坚持的意义了。”

　　坚持，意味着不放弃；坚持，有时让人喜出望外。做工艺，必须静下心来，任何细微的东西都不能放过，信念和耐力都是不可少的，唯有用匠心才能打磨出好的样品，才能使学术研究成果大放光彩。叶志成总是告诉学生们，“要潜心做学术，匠心做工艺”。学术与工艺相得益彰。

　　作为师者，言传身教。在叶志成的影响下，学生们深受熏陶，取得了非常好的成绩。做什么不重要，重要的是怎么做。沿着一个方向坚持做几年，你可能是行家；坚持十几年，你可能是专家；而坚持和努力一辈子，你就成为了大家。

　　叶志成认为，“我们现在的整个产品，无论从样式还是质量上，都是跳跃式的发展。从3月份到现在，很多投资方，包括制药企业和生活用品企业，都有意跟我们联合开发新的防伪技术”叶志成说。为纳光电，将迎来一个爆发期！

　　目前，由为纳光电有限公司和上海交通大学共同成立的为纳光学膜联合实验室已经正式揭牌。叶志成表示，“我们希望在纳米光学膜的研发上建成人才的高地，实现光学膜相关技术的产业化。”接下来，他们“会继续把技术做好，把更多精力放在技术的研发上。”同时，叶志成还表示，将推出蓝光过滤膜，“我们预计明年整体产值达到几千万，这是我们的小目标。”

    除了纳米防伪，叶志成正还致力于研发利用纳米金属结构实现高效的彩色电纸书。叶志成介绍，利用纳米技术，以后的电纸书不仅可以实现彩色显示，而且还能实现视频播放，叶志成已经拥有6项相关国家授权发明专利，为后续的产业化打下坚实的基础！

“下得了实验室，写得出文章和专利，在学术和应用之间搭建起良性互动桥梁”，这是让叶志成觉得最满意的事情。任何成功背后都有不为人知的辛酸，从白手起家到社会上的广泛认可，这其中风雨甚至炼狱般的经历，只有叶志成最清楚。他，依旧在前行，用匠心铺就一条“寂寞路”……