Sandia National Laboratories（SNL）是美国能源部国家核安全管理局（NNSA）的承包商（NNSA），已开发出3D可打印材料，以表明篡改诱人的外壳（TIE）渗透。该材料由过渡金属离子溶液的微球组成，该溶液是在表面上打印的3D。当微球破裂时，不可逆转的颜色变化警告用户违规。研究人员认为，这将增强联系的能力并支持条约验证。
篡改-indicating enclosures (TIEs)
篡改指示围栏（TIE）本质上是体积密封。它通常用于条约验证制度，以检测对感兴趣的商品的访问。例如，检测检查室拥有的设备外壳中的访问可确保信任存储和处理的信息。
Current approaches rely on time-consuming and subjective visual assessment by an inspector or external equipment. On the other hand, active approaches are limited due to strict conditions on the application environment. What is more, many TIE technologies are old, leaving them more vulnerable.
Recognizing these limitations, SNL aims to develop “bleeding” materials that allow inspectors to readily locate attempts of penetration into TIEs using simple visual observation. Adversaries would not have the ability to repair damage to the new TIE materials as well. Such materials have to be robust regarding the reliability, environment and facility handling. Its approach is to embed cargo loaded microspheres in 3D printed structures that once tampered, will cause a visually obvious irreversible colour change.
传感器化合物的研发
该研究的第一阶段是传感器化合物的研究和开发。该团队用有机传感器搜索了3D过渡金属，该传感器表现出最引人注目的不可逆颜色变化。在测量了8种不同的金属盐之后，SNL发现Fe2+和Fe3+的溶液中发生了最明显的颜色变化。
然后，将传感器分子物理合并到交联聚合物主链中。选择交联的结构是因为它们减轻辐射，并且随着时间的推移不会迅速降解。结果，传感器化合物随着空气，热量和腐蚀性材料和辐射的存在而稳定。
3D可打印微球的研发
第二阶段是微球的研究和开发，纳米至微米大小的机制中的小球颗粒。从乳液开始，这些微小的胶囊在液体介质中形成。在实验中，合成了10-250μm的直径微球。
从上一个阶段将过渡金属离子作为货物化合物加载到胶囊中。为了机械包含货物化合物，微层壁材料有特定的结构要求。尽管微球必须足够强大才能是3D打印并承受正常的环境条件，但它们也需要在篡改下破裂。壁材料的固有拉伸特性以及壁厚和微球半径是测试的决定性结构因子。
在研究的聚合微球中，发现共聚物尿素甲酰胺（UF）在材料性能方面是最好的。随后研究硅质系统，以将机械强度提高到微球壁中。然而，二氧化硅微球包含微型和中膜，这对于长期遏制货物分子是不可取的。
结合了两全其美的最好的团队，旨在开发一种核心壳聚合物 - 二氧化硅复合材料微球材料。复合微球具有较高的二氧化硅机械强度的聚合物的渗透性较低。
摘要和下一步
如果没有其他设备和大量耗时的视觉检查，则由此产生的联系是被动的，灵活的，可扩展的和具有成本效益的。使用金属加载的微球使篡改尝试的监测更加高效。
The material developed will be 3D printed for customizable inspection equipment or spray-coated for application to facility-owned equipment. Other applications include walls or structures, circuit boards, and 3D printed seal bodies.
将来，团队将测试和评估3D打印和喷涂原型的耐用性和脆弱性。制造后，原型还将进行环境和工业测试。
安全措施中3D打印的潜力已被广泛探索。去年，新microscopic security featureshas been developed with two-photon lithography. Another way to enhance security of 3D printed parts is by embedding other components within the prints. Quantum dots, that glow when hit with a UV light,防止伪造3D打印。化学“幽灵签名”are another, and can be found embedded in the layers of 3D printed parts.
“具有视觉上明显篡改响应的篡改指示围栏“is published onEsarda公告，第58号。它由海蒂·A·斯玛特（Heidi A.
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