傳統(tǒng)信息存儲材料（如形狀記憶聚合物、相變材料）依賴外部刺激觸發(fā)固定響應，缺乏生物系統(tǒng)中動態(tài)“記憶-遺忘”的自適應能力。人腦通過快速編碼與緩慢遺忘的動力學差異實現(xiàn)高效信息處理，但如何在人工材料中模擬這一非平衡過程仍極具挑戰(zhàn)。近年來，水凝膠因其軟物質(zhì)特性與生物相容性，在柔性電子、傳感器和光學加密領(lǐng)域備受關(guān)注，但其動態(tài)響應與自修復功能的結(jié)合仍待突破。
受人類大腦動態(tài)記憶機制的啟發(fā)，河北科技大學余旭東教授團隊開發(fā)了一種基于銪離子（Eu3+）的智能金屬凝膠材料，通過電化學刺激與擴散動力學的協(xié)同作用，實現(xiàn)了熒光顏色從藍色到紅色的可逆時空調(diào)控，并展現(xiàn)出仿生“記憶-遺忘”行為。該材料結(jié)合聚丙烯酸（PAA）與吡啶衍生物的酸堿響應特性，通過電解水生成氫氣觸發(fā)β-二酮配體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，進而調(diào)控Eu3+的熒光發(fā)射。實驗表明，材料的熒光強度與消失時間可通過電壓、組分比例和網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)精準調(diào)節(jié)，為多級信息加密、動態(tài)自擦除和可編程防偽提供了創(chuàng)新解決方案。該工作以“A Universal Strategy for Reversible and Spatiotemporal Electrofluorochromism of Eu3+ Metallogels Driven by Cooperative Chemical Reactions with Biomimetic Information “Memorizing-forgetting” Behavior”為題目發(fā)表于《Small》上。
材料設(shè)計與關(guān)鍵創(chuàng)新
圖2 基于非平衡過程設(shè)計的顯示信息遺忘功能的記憶材料
應用前景：動態(tài)信息加密與防偽
圖5 基于FTO導電玻璃來控制信息加密時間的使用不同吡啶化合物的信息加密系統(tǒng)
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/smll.202501058
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