吉晓帆教授课题组利用AIE超分子水凝胶实现了信息的大量存储

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信息的储存是信息系统的重要方面。伴随着信息科学技术的高速发展，人们对存储能力高的信息存储材料的需求也变得日益迫切。硬盘等载体的出现极大的推进了信息社会的发展，从硬盘的发展历史可以看出，信息存储材料的存储容量变得越来越大。信息码材料，如1D、2D、3D信息码，是近年来发展的新型信息存储材料，其应用非常广泛，然而它们往往只能存储单一的信息。因此，如何提高它们的信息存储能力是亟待解决的难题。
       基于此，华中科技大学吉晓帆教授课题组利用AIE超分子水凝胶实现了信息的大量存储。该课题组制作了三种具有不同荧光颜色的AIE超分子水凝胶，在紫外光的照射下，它们分别展示出红色，黄色，蓝色荧光。基于这些水凝胶表面的氢键作用，它们可以形成多重荧光颜色的水凝胶组装体G5。G5在紫外光的照射下展示出一种信息码，即储存了一种信息。接着，该课题组设计了Codes in code的方法，在G5中引入大量的信息。当在G5中引入大量的条形码图案，就可以实现对一种3D信息和大量1D信息的储存；当在G5中引入大量的二维码图案，就可以实现对一种3D信息和大量2D信息的储存；当同时引入大量的条形码图案和二维码图案，就可以实现对一种3D信息和大量1D信息、2D信息的储存。因此，利用Codes in code 方式制备的AIE超分子水凝胶可以存储大量的信息。期望在不久的将来，信息码材料能够像硬盘一样存储无限多的信息。

AIE水凝胶

图1. 不同AIE水凝胶的化学结构式和卡通示意图

AIE水凝胶

图2. （a）AIE超分子水凝胶通过界面组装形成3D信息码G5；（b）G5中引入多种1D信息码；（b）G5中引入多种2D信息码；（b）G5中引入多种1D和2D信息码

       相关成果《Codes in Code: AIE Supramolecular Adhesive Hydrogels Store Huge Amounts of Information》在线发表于Adv. Mater.（DOI: 10.1002/adma. 202105418）。华中科技大学为第一完成单位，第一作者是华中科技大学化学与化工学院2021级硕士生杨雅碧，其中华中科技大学吉晓帆教授和香港中文大学（深圳）唐本忠院士为论文共同通讯作者。以上工作得到国家自然科学基金、华中科技大学人才引进基金等项目的资助。
       原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202105418


      文章来源：华中科技大学
      吉晓帆博士，华中科技大学化学与化工学院教授，博士生导师。先后在武汉理工大学(2010)和浙江大学(2015)获得学士和博士学位，博士导师为黄飞鹤教授。随后分别在东京大学Takuzo Aida教授课题组（2015-2016）、德克萨斯大学－奥斯汀分校Jonathan L. Sessler教授课题组（2016-2018）、香港科技大学唐本忠院士课题组（2018-2019）从事博士后研究。2019年12月入职华中科技大学化学与化工学院开展独立研究，主要从事可控性超分子聚合物，粘附性高分子凝胶和聚集诱导发光材料领域的研究。目前以第一作者/通讯作者发表论文30余篇，其中包括1篇Chem. Rev.，1篇Chem. Soc. Rev.，1篇Acc. Chem. Res.，5篇Adv. Mater.，2篇J. Am. Chem. Soc.，2篇Angew. Chem. Int. Ed.，1篇CCS Chem., 3篇Chem. Sci.等。