大連化物所製備出新型手性光子防偽薄膜

近日,中國科學院大連化學物理研究所生物分離與介面分子機制創新特區研究組卿光焱研究員團隊設計並製備了一種環境友好、多模式、可轉換的手性光子薄膜。該研究為先進防偽材料的設計提供了新思路。本工作中,該團隊將强手性的CNC系統與强發光的稀土配合物進行結合,製備出攜帶四種光學資訊的手性光子複合膜。

近日,中國科學院大連化學物理研究所生物分離與介面分子機制創新特區研究組(18T7組)卿光焱研究員團隊設計並製備了一種環境友好、多模式、可轉換的手性光子薄膜。該研究為先進防偽材料的設計提供了新思路。

早在中國古代,防偽標籤(如浮水印、指紋和筆跡)就已廣泛應用於文化、經濟和軍事等領域。創新的防偽技術對於市場的穩定、醫療健康和社會可持續發展等具有重要意義。現時,防偽標籤主要使用發光或結構色資料,例如螢光染料、量子點、鈣鈦礦、室溫磷光、納米印迹光子陣列等,通過物理化學刺激、多色組合、利用複雜圖案等實現編碼安全。然而,由於自身的空間結構限制,這些防偽編碼僅僅停留在一維或者二維的資訊傳遞。

相比之下,利用偏振衍生的手性發光材料,將大量有關視覺特徵和空間結構的資訊綜合到一種複合材料中,可實現對每種資訊進行編碼或集成,從而大大提高防偽水准。

纖維素納米晶體(CNC)是一種來源豐富、綠色永續的天然多糖聚合物,它可以進行自組裝形成手性向列結構。本工作中,該團隊將强手性的CNC系統與强發光的稀土配合物進行結合,製備出攜帶四種光學資訊的手性光子複合膜。所獲得的薄膜同時攜帶結構色、螢光、手性光和右旋圓偏振發光(CPL)資訊,彼此之間可相互切換。基於這些多模式光學狀態、濕度響應螢光或可調結構色、柔韌性和耐用性的綜合特性,該光學系統在鈔票防偽中表現出先進的應用潜力。同時,該資料還具有强CPL發射(不對稱因數高達–0.36)、高絕對量子產率(66.7%)和偏振敏感的手性光學特性,這些研究將推動CNC光子資料在手性光學器件、光學探測器、視覺保護和手性傳感等方面的應用。

相關研究成果以“Multimodal,Convertible,and Chiral Optical Films for Anti-Counterfeiting Labels”為題,於近日發表在Advanced Functional Materials上。該工作的第一作者是該所18T7組和二十八室博士研究生張福生。上述工作得到國家自然科學基金、該所創新基金、興遼英才計畫等項目的支持。(文/圖張福生、李瓊雅)

文章連結:https://doi.org/10.1002/adfm.202204487

本文標題: 大連化物所製備出新型手性光子防偽薄膜
永久網址: https://www.laoziliao.net/doc/1655996614122159
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