寧波材料所在異質(zhì)熒光油/水凝膠用于動態(tài)防偽方面取得進展
信息泄露、虛假信息泛濫等問題會直接或間接對人們的生產(chǎn)、生活、經(jīng)濟造成損失。針對以上問題，新的防偽材料和相應(yīng)的加密-解密技術(shù)已經(jīng)在近幾十年得到了快速發(fā)展。其中，熒光圖案由于其鮮明的色彩和易于操作等優(yōu)勢，受到了科研人員的廣泛關(guān)注。然而，能發(fā)射相同熒光顏色的替代物有很多，傳統(tǒng)的靜態(tài)熒光信息依然面臨著被復(fù)制和假冒的風(fēng)險。
近年來，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所智能高分子團隊在智能熒光水凝膠體系的設(shè)計及水凝膠基信息存儲、相應(yīng)加密-解密技術(shù)的開發(fā)方面取得了一系列的研究進展（ACS Sensor, 2018, 3, 2394; Sci. China Mater.2019, 62, 831; ACS Macro Lett. 2019, 8, 937; Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1905514; Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 3640; Adv. Intell. Syst. 2021, 3, 2000239; Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 21890）。
前期，智能高分子團隊與北京航空航天大學(xué)劉明杰教授課題組展開合作，報道了一種具有瞬態(tài)熒光性能的智能水凝膠并將其用于多級信息存儲，實現(xiàn)了信息的加密-解密-自擦除（Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 3640）。最近，雙方再次合作，通過兩步互穿法構(gòu)筑了油/水異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，其中水凝膠網(wǎng)絡(luò)含有萘酰亞胺熒光基元（DEAN），油凝膠網(wǎng)絡(luò)含有光響應(yīng)性的螺吡喃熒光單元（SP）。通過紫外光的照射，使得SP的結(jié)構(gòu)向部花青（MC）結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變，進而觸發(fā)兩個熒光單元之間的熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）效應(yīng)，實現(xiàn)油水凝膠的熒光顏色從綠色到黃色再到紅色的轉(zhuǎn)變。若通過H+的處理，MC的結(jié)構(gòu)會變成MCH+的結(jié)構(gòu)，有效阻斷FRET效應(yīng)。利用這點，研究人員通過H+差異化處理油水凝膠、不同模塊的組裝，構(gòu)筑了具有動態(tài)熒光信息防偽能力的信息存儲裝置。
該工作以題為“Heterogeneous Fluorescent Organohydrogel Enables Dynamic Anti-counterfeiting”的論文發(fā)表在Adv. Funct. Mater., 2021, DOI:10.1002/adfm.202108365。通訊作者分別是中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所陳濤研究員和北京航空航天大學(xué)劉明杰教授。本研究得到了國家自然科學(xué)基金（51773215、21774138）、國家重點研發(fā)計劃項目（2018YFC0114900、2018YFB1105100）、中國博士后科學(xué)基金項目（2020M671828）、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進會（2017337）、中國科學(xué)院前沿科學(xué)重點研究項目（QYZDB-SSW-SLH036）、中德人才流動計劃（M-0424）、王寬誠教育基金（GJTD-2019-13）等項目的支持。
異質(zhì)熒光油/水凝膠用于動態(tài)熒光防偽
（高分子與復(fù)合材料實驗室 樂曉霞）