由意大利NEST实验室、比萨高等师范学院及比萨大学组成的研究团队，成功开发出可进行算术与逻辑运算的3D打印光致变色聚合物。这项发表于《光：科学与应用》的研究表明，这类材料能精准控制透射光强与空间分布模式，为全光计算与长效信息存储系统的发展开辟新路径。

研究团队选用双酚A乙氧基二甲基丙烯酸酯作为透明紫外光固化基体，其稳定性和可见光区透明度为实验奠定基础。通过引入螺吡喃化合物与二芳基乙烯衍生物两种光致变色分子体系，材料在紫外光与绿光照射下可分别在无色与有色态间可逆转换，从而改变打印结构的光透射特性。

光控计算与逻辑运算的革命性突破
利用数字光处理3D打印技术制造的样品不仅几何形貌均匀，更完整保留了光学透明性与荧光特性。经过102次紫外/绿光照射循环后，螺吡喃器件仍保持约70%的初始透射对比度，二芳基乙烯样品更是高达85%，其抗疲劳性显著优于其他聚合物基体系。特别值得注意的是，二芳基乙烯器件在暗处储存12个月后光学特性依旧稳定，证实了其长效光化学稳定性。

通过空间选择性光照技术，研究人员实现了对3D打印材料内部光传播路径的动态重构。借助掩模曝光，可利用交替紫外/绿光在材料表面"写入-擦除-重写"变色区域，从而实时调控打印板材的光学衰减效应。实验发现，617纳米探测光束的透射强度同时受紫外曝光时间与照射区域长度调控，动态光学损耗系数可在曝光条件影响下产生一个数量级的变化。这种精细调控使打印材料成为可光学重构的滤波器，能以亚毫米精度完成信息编码、存储与擦除。

迈向全有机光计算平台
该器件的计算阈值能量需求仅为每平方厘米10-30毫焦耳，较无机相变材料实现类似运算的能量低一个数量级。光致变色可逆转换特性、材料稳定性与3D打印制造技术的结合，催生了以光为输入与控制信号的紧凑型有机处理器。

研究团队指出，通过进一步优化增材制造工艺可提升掺杂剂分散性，实现在单一打印结构中集成多重光学元件。这项突破为发展集传感、计算与存储功能于一体的可扩展低能耗光学电路指明方向。除计算领域外，此类材料在自适应光学、数据存储与光子传感等领域同样具有应用潜力。

此项研究由比萨NEST实验室的弗朗西斯卡·德里亚、洛伦佐·拉维斯塔、西比拉·奥尔西尼、安德烈亚·坎波塞奥与达里奥·皮西尼亚诺共同完成。其展示的螺旋状3D打印组件阵列（每个包含12个计算单元）更验证了并行光处理的可扩展寻址架构潜力。