“了無痕跡”的墨水可以加密信息，還能超長(zhǎng)發(fā)光？諜戰(zhàn)大片里經(jīng)常出現(xiàn)的隱形墨水如今變成了現(xiàn)實(shí)，而且功能更強(qiáng)大。日前，天津大學(xué)材料學(xué)院封偉團(tuán)隊(duì)國(guó)內(nèi)首次制備出氟氮雙摻雜碳量子點(diǎn)(FNCDs)，并基于此造出了可以隱形且具有自保護(hù)超長(zhǎng)室溫磷光性能的神奇墨水。該成果在最新一期《Advanced Functional Materials》在線發(fā)表。
據(jù)介紹，發(fā)光隱形材料，特別是室溫磷光材料，因具有長(zhǎng)發(fā)光壽命和獨(dú)特的單線態(tài)—三線態(tài)躍遷等優(yōu)異特征，能起到非常顯著的加密效果，是光子加密信息的重要載體，在信息安全領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，也是熱門科研領(lǐng)域之一，具有非常高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和應(yīng)用前景，而隱形墨水就是發(fā)光隱形材料氟化碳領(lǐng)域的下游具體產(chǎn)品。
目前已報(bào)道的絕大多數(shù)基于碳量子點(diǎn)的室溫磷光材料，需將碳量子點(diǎn)嵌入到基質(zhì)中才能獲得室溫磷光發(fā)射現(xiàn)象，且產(chǎn)品發(fā)光僅有幾十毫秒。封偉團(tuán)隊(duì)此次制備的室溫磷光碳量子點(diǎn)，無需考慮基質(zhì)輔助的氧隔離層就可以實(shí)現(xiàn)室溫下自發(fā)磷光，時(shí)間長(zhǎng)度達(dá)到1.21秒，外界刺激還可以直接作用于裸露的碳量子點(diǎn)，有利于設(shè)計(jì)具有外界刺激響應(yīng)性的磷光傳感器。實(shí)驗(yàn)中，研究人員用氟氮雙摻雜碳量子點(diǎn)的水分散液制成的墨水，通過普通的商業(yè)噴墨打印機(jī)，將預(yù)先設(shè)計(jì)的復(fù)雜圖案、文字等加密信息打印在濾紙上，其干燥后在紫外燈下發(fā)射出強(qiáng)烈的固態(tài)藍(lán)色熒光，移去紫外燈后會(huì)發(fā)射出自我保護(hù)綠色磷光，實(shí)現(xiàn)了時(shí)間維度和空間維度的信息雙安全保護(hù)。
這一研究成果，未來有望應(yīng)用于信息記錄讀取、防偽和隱寫術(shù)等領(lǐng)域。同時(shí)，這種雙元素共摻雜技術(shù)也為室溫磷光隱形材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了新的思路。
化學(xué)慧定制合成事業(yè)部摘錄
化學(xué)慧納米材料系列產(chǎn)品
