光學加密和防偽材料研究取得進展

　　熒光/磷光分子的快速發展豐富了安全油墨的研究，顯著推進了數據加密和防偽技術。早期的例子采用單色和多色發光團（或發光材料的混合物）作為構建數據圖案的油墨。為了進一步提高安全級別，研究者開發了大量具有動態和刺激響應型的熒光分子，同時可產生超長室溫磷光（RTP）的發光材料也備受關注，并已廣泛應用于通過時域門控讀數的方式進行數據加密和防偽。

　　盡管如此，傳統安全油墨仍然存在一些未解決的挑戰。首先，傳統安全油墨的固有發光特性使得讀數方案非常直接，即通過照射紫外光可以直接獲得的熒光或余輝來提取數據，從而降低了數據的安全級別。其次，在循環操作后，安全油墨中動態分子開關或刺激響應基團的疲勞和降解，以及熒光分子的光漂白，往往會扭曲甚至損壞數據。第三，具有更高安全特征的特征，例如圓偏振特性，需要單對映異構熒光分子，使得高通量制備極具挑戰性，因此無法推廣到實際應用。

　　為了解決上述問題，中國科學院福建物質結構研究所研究員黃偉國團隊提出了一種解決方案，即將信息編碼在非發光的聚合物中以確保數據安全。理論上，聚合物具有許多特性，如拓撲結構（線性、星形和環形形狀）、共聚合序列（塊狀、交替和隨機共聚物）、分子量（高或低分子量）以及相結構（非晶態、液晶態和晶態）。每個特征中的子類可對應于數字電路中的（1）和（0）兩個態，因此可用于高度安全的數據存儲和加密。而傳統的分析方法【元素分析、傅立葉變換紅外光譜（FTIR）、核磁共振（NMR）、X射線光電子能譜（XPS）】很難區分這些子類，因此該方法有望顯著提高數據安全性，并解決傳統熒光油墨所遇到的問題。相關成果以Conventional Non-Fluorescent Polymers: Unconventional Security Inks for Data Storage and Multidimensional Photonic Cryptography為題，近期發表在《先進材料》（Advanced Materials）上。