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近日，华东理工大学化学与分子工程学院、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心曲大辉教授课题组在动态化学调控分子发光的研究中取得了重要进展，相关研究成果发表在Nature Communications上（Nat.Commun.,2022,13,4185）。
发光可控的多色荧光材料在生物成像、信息存储加密等领域具有潜在的应用价值，如何实现对分子发光的智能调控一直以来都是人们研究的热点。近几十年来，化学家们相继开发出了许多荧光波长可控、具有刺激响应性的智能荧光材料。然而，多数材料的发光性能局限于双稳态或多稳态之间的动态切换，限制了其在高级防伪和数据加密等领域的实际应用。近年来，具备高度动态性，尤其是时间尺度动态性的智能荧光体系的发展受到了人们的广泛关注。这种体系的特点在于荧光性能（波长、强度等）会随着时间的流逝而发生改变，通过精准设计与调控，研究者们在一段时间内可以观测到多种荧光信号。这一特点使得信息在时间维度上的动态加密成为了可能，为构建动态信息加密存储材料提供了新思路。然而，如何构建具备高度动态性，尤其是时间尺度动态性的智能荧光材料，仍然存在巨大挑战。
图片说明：基于动态多色荧光体系的信息加密材料
本工作成功合成了具备两个酰腙取代基元的两亲性分子，该分子的发光性能与分子的组装行为密切相关。研究者们通过亲疏水作用力调控分子的动态组装行为，实现对其荧光颜色的可逆调控，在很大范围内能够调节其发光颜色从蓝到橙并包含白光。基于这一动态荧光体系，研究者们构建了三维码、荧光墨水等智能信息加密存储材料，并进一步采用蒸发调控荧光策略，成功构建出时间尺度上的信息存储加密材料，即荧光四维码（三维码+时间维度）。在该材料上编码的信息具有时效性，在不同的时间读取会产生不同的结果，正确的信息只在特定的时间能被读取出来，进而有效地提高了信息的安全性。
该研究工作由博士生王骞在曲大辉教授的指导下完成，并得到了田禾院士的悉心指导。该研究工作得到了国家自然科学基金委杰出青年基金、重大项目、基础科学中心、上海市市级重大科技专项以及华东理工大学张江树优博重点培育计划等项目资金的支持。
文章链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-022-31978-x
来源：华东理工大学
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