陈涛等在异质荧光油/水凝胶用于动态防伪方面取得进展

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信息泄露、虚假信息泛滥等问题会直接或间接对人们的生产、生活、经济造成损失。针对以上问题，新的防伪材料和相应的加密-解密技术已经在近几十年得到了快速发展。其中，荧光图案由于其鲜明的色彩和易于操作等优势，受到了科研人员的广泛关注。然而，能发射相同荧光颜色的替代物有很多，传统的静态荧光信息依然面临着被复制和假冒的风险。
　　近年来，中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子团队在智能荧光水凝胶体系的设计及水凝胶基信息存储、相应加密-解密技术的开发方面取得了一系列的研究进展（ACS Sensor, 2018, 3, 2394; Sci. China Mater.2019, 62, 831; ACS Macro Lett. 2019, 8, 937; Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1905514; Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 3640; Adv. Intell. Syst. 2021, 3, 2000239; Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 21890）。

异质荧光油/水凝胶用于动态荧光防伪

　　前期，智能高分子团队与北京航空航天大学刘明杰教授课题组展开合作，报道了一种具有瞬态荧光性能的智能水凝胶并将其用于多级信息存储，实现了信息的加密-解密-自擦除（Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 3640）。最近，双方再次合作，通过两步互穿法构筑了油/水异质网络，其中水凝胶网络含有萘酰亚胺荧光基元（DEAN），油凝胶网络含有光响应性的螺吡喃荧光单元（SP）。通过紫外光的照射，使得SP的结构向部花青（MC）结构发生转变，进而触发两个荧光单元之间的荧光共振能量转移（FRET）效应，实现油水凝胶的荧光颜色从绿色到黄色再到红色的转变。若通过H+的处理，MC的结构会变成MCH+的结构，有效阻断FRET效应。利用这点，研究人员通过H+差异化处理油水凝胶、不同模块的组装，构筑了具有动态荧光信息防伪能力的信息存储装置。
　　该工作以题为“Heterogeneous Fluorescent Organohydrogel Enables Dynamic Anti-counterfeiting”的论文发表在Adv. Funct. Mater., 2021, DOI:10.1002/adfm.202108365。通讯作者分别是中国科学院宁波材料技术与工程研究所陈涛研究员和北京航空航天大学刘明杰教授。本研究得到了国家自然科学基金（51773215、21774138）、国家重点研发计划项目（2018YFC0114900、2018YFB1105100）、中国博士后科学基金项目（2020M671828）、中国科学院青年创新促进会（2017337）、中国科学院前沿科学重点研究项目（QYZDB-SSW-SLH036）、中德人才流动计划（M-0424）、王宽诚教育基金（GJTD-2019-13）等项目的支持。
       文章来源：宁波材料所
       陈涛，博士，研究员，博士生导师。2006年毕业于浙江大学化学反应工程国家重点实验室，获得高分子化学与物理博士学位。先后于2006年到2007年在英国华威大学(University of Warwick)化学系及于2007年到2010年在美国杜克大学(Duke University)材料科学与工程系从事博士后研究；2010年到2012年，作为洪堡学者在德国德累斯顿工业大学(Technische Universität Dresden)化学系从事科研工作。加入中科院宁波材料所，组建智能高分子材料课题组。在Chemical Society Review, Progress Polymer Science, Advanced Materials, Advanced Functional Materials, Chemical Science, Chemistry of Materials, Small, Chemical Communications, ACS Appl. Mater. Interfaces, Journal of Materials Chemistry A-C, Polymer Chemistry, Scientific Report, Macromolecular Rapid Communications, Langmuir, Soft Matter, Advanced Materials Interfaces, Journal of Physical Chemistry B和Polymer等期刊上发表一作/通讯作者SCI学术论文70余篇，共发表SCI论文120余篇，引用1900余次，H因子为24，合作出版专著4本，申请15项国家发明专利，5项获得授权。
      刘明杰，博士，博士生导师，北京航空航天大学化学学院教授。国家杰出青年科学基金获得者，中组部青年计划。先后获国际仿生工程学会杰出青年奖，纳米化学新锐奖，日本理化学研究所研究创新奖等。主要从事仿生高分子复合凝胶的研究，提出基于多相协同与有序结构的高分子网络设计理念，构筑了复杂环境下高力学性能弹性体材料，并开展了其在软体机器人、可穿戴设备及减阻降噪等领域的应用探索。近年来在Nature, Nat. Rev. Mater., Nat. Commun., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.等共发表SCI论文80余篇，SCI总引用4000余次。这些成果被Nature, Physics Today等期刊以News & Views专栏评述报道，同时得到ScienceDaily，AAAS，Nanowerk，PHYS ORG，Yahoo News等专业机构及几十家网络媒体追踪报道等众多网络媒体追踪报道。