近日，華東理工大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院教授曲大輝課題組在動態(tài)化學(xué)調(diào)控分子發(fā)光研究中獲重要進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表于《自然—通訊》。
發(fā)光可控的多色熒光材料在生物成像、信息存儲加密等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值，如何實(shí)現(xiàn)對分子發(fā)光的智能調(diào)控一直以來都是人們研究的熱點(diǎn)。近幾十年來，化學(xué)家相繼開發(fā)出許多熒光波長可控、具有刺激響應(yīng)性的智能熒光材料。然而，多數(shù)材料的發(fā)光性能局限于雙穩(wěn)態(tài)或多穩(wěn)態(tài)之間的動態(tài)切換，限制了其在高級防偽和數(shù)據(jù)加密等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。
基于動態(tài)多色熒光體系的信息加密材料 受訪者供圖
近年來，具備高度動態(tài)性，尤其是時(shí)間尺度動態(tài)性的智能熒光體系發(fā)展受到了人們關(guān)注。這種體系的特點(diǎn)在于熒光性能（波長、強(qiáng)度等）會隨著時(shí)間的流逝而發(fā)生改變，通過精準(zhǔn)設(shè)計(jì)與調(diào)控，研究者在一段時(shí)間內(nèi)可以觀測到多種熒光信號。這一特點(diǎn)使得信息在時(shí)間維度上的動態(tài)加密成為了可能，為構(gòu)建動態(tài)信息加密存儲材料提供了新思路。然而，如何構(gòu)建具備高度動態(tài)性，尤其是時(shí)間尺度動態(tài)性的智能熒光材料，仍然存在巨大挑戰(zhàn)。
曲大輝課題組合成了具備兩個(gè)酰腙取代基元的兩親性分子，該分子的發(fā)光性能與分子的組裝行為密切相關(guān)。研究者通過親疏水作用力調(diào)控分子的動態(tài)組裝行為，實(shí)現(xiàn)對其熒光顏色的可逆調(diào)控，在很大范圍內(nèi)能夠調(diào)節(jié)其發(fā)光顏色從藍(lán)到橙并包含白光。
基于這一動態(tài)熒光體系，該團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了三維碼、熒光墨水等智能信息加密存儲材料，并進(jìn)一步采用蒸發(fā)調(diào)控?zé)晒獠呗?，成功?gòu)建出時(shí)間尺度上的信息存儲加密材料，即熒光四維碼（三維碼+時(shí)間維度）。在該材料上編碼的信息具有時(shí)效性，在不同的時(shí)間讀取會產(chǎn)生不同的結(jié)果，正確的信息只在特定的時(shí)間能被讀取出來，進(jìn)而有效地提高了信息的安全性。
