李承辉课题组及合作者在液晶弹性体智能材料领域取得新进展

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信息安全在日常生活中受到了越来越多的关注，也促进了用于加密防伪和信息安全存储的新材料和新技术的发展。通过多种防伪技术的结合或利用多重外界刺激（例如光、温度、pH和湿度）进行信息解密，使加密的信息变得难以解读和复制，因而能有效提高信息存储的安全性。然而，将不同类型的防伪技术集成到一个系统中往往需要复杂的组装方法，并且难以避免相互干扰。同时，复杂的解密操作通常需要昂贵而笨拙的解密设备。因此，如何通过简单的加密/解密方法实现信息的安全存储是一个挑战性的难题。
        另外，可擦写材料能够在特定刺激（如光、溶剂、离子、酸/碱或竞争客体分子）存在/去除的条件下可逆地写入/擦除信息，在信息存储领域引起了极大的关注。但是目前报道的大多数可擦写材料都具有化学反应活性或是基于凝胶体系，它们容易受到化学品残留/积累的影响或伴随溶剂蒸发而发生体积变化，从而限制了可重写性和灵敏度。因此，有必要开发一种响应速度快、可重写、制备简单、条件温和的可擦写材料。
        在本工作中，李承辉教授联合东南大学李全教授团队，通过设计一系列双重响应的多畴液晶弹性体(LCEs)，利用其在应变/温度的刺激下由不透明向透明状态的转变，实现了多级信息加密和实时、可重写的瞬态信息显示。

                                                                                    图1.双重响应液晶弹性体用于多级信息加密
         当应变诱导的多畴态-单畴态或温度诱导的向列相-各向同性相相变发生时，制备的多畴LCEs样品可以实现不透明到透明状态的可逆转变，其转变应变或温度高度依赖于长链柔性间隔剂的含量。因此，利用不同LCE油墨加密的信息可以在特定的应变或温度下解密，从而实现信息的多级保护。此外，结合多畴LCEs的相变和多壁碳纳米管(MWCNTs)的光热效应，利用近红外光作为书写笔，实现了可重写的瞬态信息显示。这项工作为开发多重刺激响应材料提供了新的选择，在数据存储、加密和显示系统中具有潜在的应用前景。
        该工作以“A Dual-Responsive Liquid Crystal Elastomer for Multi-Level Encryption and Transient Information Display”为题，发表在Angew. Chem. Int. Ed. (DOI: 10.1002/anie.202313728)上。论文第一作者为2020级博士生王洪芹，李承辉教授和东南大学的李全教授为论文的通讯作者。以上研究工作得到了国家自然科学基金、江苏省创新团队计划、中央高校基本科研业务费专项资金等项目，配位化学国家重点实验室、先进微结构协同创新中心等单位的支持或资助。
            文章来源：南京大学
        李承辉，1979年5月生，教授。2002年获南昌大学工学学士学位（专业：环境工程）， 2007年获南京大学理学博士学位（专业：无机化学）。2005年6月-2006年6月以及2008年6月-2008年12月在香港大学化学系做研究助理（支志明教授课题组）。2013年1月-2014年1月在美国斯坦福大学化学工程系做访问学者（鲍哲南教授课题组）。现任南京大学化学化工学院，配位化学国家重点实验室副教授。