華東理工大學動態熒光材料研究獲進展

近日，華東理工大學化學與分子工程學院教授曲大輝課題組在動態化學調控分子發光研究中獲重要進展，相關成果發表于《自然—通訊》。

發光可控的多色熒光材料在生物成像、信息存儲加密等領域具有潛在的應用價值，如何實現對分子發光的智能調控一直以來都是人們研究的熱點。近幾十年來，化學家相繼開發出許多熒光波長可控、具有刺激響應性的智能熒光材料。然而，多數材料的發光性能局限于雙穩態或多穩態之間的動態切換，限制了其在高級防偽和數據加密等領域的實際應用。

基于動態多色熒光體系的信息加密材料      受訪者供圖

近年來，具備高度動態性，尤其是時間尺度動態性的智能熒光體系發展受到了人們關注。這種體系的特點在于熒光性能（波長、強度等）會隨著時間的流逝而發生改變，通過精準設計與調控，研究者在一段時間內可以觀測到多種熒光信號。這一特點使得信息在時間維度上的動態加密成為了可能，為構建動態信息加密存儲材料提供了新思路。然而，如何構建具備高度動態性，尤其是時間尺度動態性的智能熒光材料，仍然存在巨大挑戰。

曲大輝課題組合成了具備兩個酰腙取代基元的兩親性分子，該分子的發光性能與分子的組裝行為密切相關。研究者通過親疏水作用力調控分子的動態組裝行為，實現對其熒光顏色的可逆調控，在很大范圍內能夠調節其發光顏色從藍到橙并包含白光。

基于這一動態熒光體系，該團隊構建了三維碼、熒光墨水等智能信息加密存儲材料，并進一步采用蒸發調控熒光策略，成功構建出時間尺度上的信息存儲加密材料，即熒光四維碼（三維碼+時間維度）。在該材料上編碼的信息具有時效性，在不同的時間讀取會產生不同的結果，正確的信息只在特定的時間能被讀取出來，進而有效地提高了信息的安全性。