创新微纳包装材料仿真设计技术
一、成果简介
包装材料是消费者在接触商品时看到、触摸到的实体物质，与消费者直接接触。包装材料在商品的销售中发挥着承载信息的作用，同时传递情感。新一代消费者在很多商品相对同质化的背景下，将产品的外观和包装作为选购商品的一个重要考虑因素。因此很多高科技公司在设计产品时非常重视包装材料的设计。比如主流的手机生产厂家，包括苹果、华为、三星、小米等，投入大量的人力物力设计和生产新的手机外壳。由于采用纳米制造技术，具有全息效果和可变色的手机外壳的成本甚至高于手机中一些核心部件的成本。但是良好的市场反应证明消费者对产品外观的需求不弱于对产品性能和功能的需求。
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。
二、应用领域
包装材料设计仿真
三、市场前景
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。
四、知识产权
知识产权为北京理工大学单独持有，已申请多项专利及软件著作权。
五、合作方式
合作开发、技术许可、技术转让或其它方式。
六、对接方式
（1）合作意向方联系北理工技术转移中心；
（2）北理工技术转移中心沟通了解意向方情况；
（3）会同成果完成团队与意向方共同研讨合作方案。
北京理工大学技术转移中心
电话：010-68914920
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