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  近日，長春理工大學張健夫教授團隊受變色龍啟發開發了一種具有刺激響應功能的自修復聚氨酯，在自修復性能的輔助下基于“閱后即焚”策略實現了從一維到多維的信息加密應用。相關研究成果發表于期刊《Chemical Engineering Journal》。

  在當今信息爆炸時代，海量數據的快速流通使甄別真實與虛假信息難度劇增。假冒偽劣商品泛濫、網絡威脅頻發，引發公眾對數據安全的深度憂慮，對全球經濟穩定、公共衛生體系、社會凝聚力以及國家安全構成嚴峻挑戰。為應對這一危機，科研人員正致力于開發基于邏輯的信息處理技術與安全數據加密系統。通過融合編碼技術與材料科學，創新設計出安全數據存儲策略，顯著提升敏感信息的防護與保密水平。研究者將加密維度從傳統的單一維度拓展至三維，甚至進一步延伸至包含時間敏感特性的四維系統，從而有效拓展了加密的邊界。然而，信息在傳輸環節仍存在被截獲與非法訪問風險，致使信息泄露隱患難除。因此，設計前沿信息加密策略并提升加密維度，是強化信息安全的關鍵突破方向。

  針對以上問題，該團隊引入丁二酮肟作為擴鏈劑形成動態共價結構肟基-氨基甲酸酯鍵來賦予材料自愈性，并以二羥基萘和二氨基萘作為刺激響應單元，設計合成一系列自修復聚氨酯。聚氨酯中的剛性萘環結構進一步改善了材料的機械性能，所得的聚氨酯兼具高拉伸性、自修復和乳液粘合能力。

圖1. 本工作的設計思路及用于“閱后即焚”多維信息加密的設計策略

圖2. 基于酸堿刺激響應和紫外光刺激響應的可信息書寫和擦除的“閱后即焚”系統

  分別通過二羥基萘薄膜的酸堿刺激可調熒光特性和二氨基萘薄膜的光致變色和光漂白性能，成功構建了一套基于刺激響應性進行信息書寫及擦除讀取系統。

圖3. 基于“閱后即焚”策略的字母陣列信息儲存系統和八卦圖信息加密系統

  結合材料的酸堿可調熒光和光致變色現象，設計并制備了基于的變色字母陣列存儲模式，同時受到中國傳統八卦圖的啟發，借助材料獨特的動態發光特性，打造出基于八卦圖承載的加密信息系統。

圖4. 基于自修復性組裝的“閱后即焚”三維信息加密模塊

  通過聚氨酯的自修復性能將具有酸堿響應、光致變色的材料相結合，采用“閱后即焚”的加密策略，構筑存儲更多信息的多維信息加密模塊，為信息安全領域帶來新思路。

  該研究基于不同萘分子的刺激響應特性，設計實現了高效的熒光變色調節行為和光致變色行為，為開發新型加密材料提供了新思路。通過集成自修復和刺激響應特性，多功能集成的聚氨酯有望在信息存儲、防偽以及多維信息加密應用中展現出巨大潛力，推動刺激響應和自修復材料的發展和潛在應用。工作以“Chameleon-inspired adaptive photoreactive polyurethane films for dynamic secure multidimensional “burn-after-reading” encryption”為題發表于Chemical Engineering Journal。長春理工大學化學與工程學院碩士研究生白偉為第一作者，張健夫教授為通訊作者。

  該研究得到了國家自然科學基金（22275023）、吉林省“長白英才”計劃的資助。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.159316