表面工程技术的核心价值在于通过材料表面改性实现功能拓展与性能跃升。传统依赖化学染料的颜色调控手段面临褪色污染、角度依赖性强等固有缺陷，而自然界中蝴蝶翅膀的纳米鳞片、孔雀羽毛的多级结构所呈现的绚丽色彩，为无染料光学调控提供了仿生灵感。基于此，本研究团队聚焦仿生结构色材料与动态响应聚合物的交叉创新，通过纳米级结构设计与动态化学机制构建，为表面工程领域开辟了“结构功能化-环境适应性-智能响应性”的一体化发展路径。受蝴蝶翅膀纳米鳞片的多级反射原理启发，团队设计了一种镁基纳米层状反射滤波器，通过磁控溅射技术在基底表面构筑周期100-500 nm的梯度介电结构，成功实现400-700 nm可见光全色域覆盖。这种材料在±60°观察角度内可呈现从蓝到红的连续颜色变化，攻克了传统光刻技术成本高、工艺复杂的难题。这一技术已在高端奢侈品防伪标签中实现应用，其角度异质颜色特征可通过智能手机摄像头快速识别，提高防伪准确率。 在聚合物材料领域，团队基于自组装原理开发了类珍珠层结构的高强度聚合物复合材料。通过仿生贝壳珍珠层的“砖-泥”结构设计，构建出具有层间动态氢键的超分子网络。这种材料的拉伸强度可达120 MPa，断裂韧性达15 MPa·m¹/²，分别是纯聚合物的12倍。其独特的“裂纹偏转-能量耗散”机制在微观尺度上模拟了生物材料的损伤容限特性，为航空航天轻量化结构件提供了新的设计思路。 本研究通过仿生学原理与动态化学的深度融合，在结构色材料的光学调控、动态响应聚合物的功能设计及绿色制造工艺等方面取得了系列突破。未来将进一步探索光、热、力、湿多场耦合下的智能表面构建，开发兼具自修复与抗菌功能的复合涂层，并推动结构色材料与柔性能源器件的集成创新，助力表面工程技术向智能化、绿色化、多功能化方向迈进，为航空航天、电子信息、新能源等战略领域提供核心材料与技术支撑。

仿生结构色,自组装复合材料,动态响应聚合物,4D打印