闽都创新实验室在光学加密和防伪材料研究取得新进展

        荧光/磷光分子的快速发展极大地丰富了安全油墨的研究，并显著推进了数据加密和防伪技术。早期的例子采用单色和多色发光团（或发光材料的混合物）作为构建数据图案的油墨。为了进一步提高安全级别，研究者开发了大量具有动态和刺激响应型的荧光分子。同时，可产生超长室温磷光（RTP）的发光材料也备受关注，并已广泛应用于通过时域门控读数的方式进行数据加密和防伪。 
        尽管如此，传统安全油墨仍然存在一些未解决的挑战。首先，传统安全油墨的固有发光特性使得读数方案非常直接，即通过照射紫外光可以直接获得的荧光或余辉来提取数据，从而降低了数据的安全级别。其次，在循环操作后，安全油墨中动态分子开关或刺激响应基团的疲劳和降解，以及荧光分子的光漂白，往往会扭曲甚至损坏数据。第三，具有更高安全特征的特征，例如圆偏振特性，需要单对映异构荧光分子，使得高通量制备极具挑战性，因此无法推广到实际应用。 
        为了解决上述问题，中国科学院福建物质结构研究所/闽都创新实验室黄伟国研究团队提出了一种新的解决方案，即将信息编码在非发光的聚合物中以确保数据的安全。理论上，聚合物具有许多特性，如拓扑结构（例如线性、星形和环形形状）、共聚合序列（例如块状、交替和随机共聚物）、分子量（例如高或低分子量）以及相结构（例如非晶态、液晶态和晶态）等。每个特征中的子类可对应于数字电路中的（1）和（0）两个态，因此可用于高度安全的数据存储和加密。而传统的分析方法（如元素分析、傅立叶变换红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）、X射线光电子能谱（XPS）等）很难区分这些子类，因此该方法极大地提高了数据安全性，并很好的解决了传统荧光油墨所遇到的问题。该成果以“Conventional Non-Fluorescent Polymers: Unconventional Security Inks for Data Storage and Multidimensional Photonic Cryptography”为题，近期发表于Advanced Materials。黄伟国研究员为本文的通讯作者。 
        论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202303641

通过非荧光型聚合物进行数据加密和防伪

（黄伟国团队供稿）