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  在假冒偽劣產(chǎn)品泛濫的今天，如何實(shí)現(xiàn)高安全性、動(dòng)態(tài)可調(diào)的信息加密與防偽？傳統(tǒng)防偽材料（如熒光標(biāo)簽）依賴(lài)靜態(tài)化學(xué)特征，一旦被破解即可被仿造�，F(xiàn)有研究面臨兩大瓶頸：一是單一響應(yīng)性，多數(shù)材料僅對(duì)一種刺激（如光、力）響應(yīng)，安全性受限；二是信息狀態(tài)調(diào)控單一，加密信息難以動(dòng)態(tài)隱藏或擦除，無(wú)法實(shí)現(xiàn)多態(tài)信息調(diào)控。

圖1 論文設(shè)計(jì)思路與應(yīng)用效果展示

  近日，香港中文大學(xué)（深圳）理工學(xué)院唐本忠教授和趙征教授聯(lián)合香港科技大學(xué)林榮業(yè)教授研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出立體異構(gòu)工程策略，通過(guò)設(shè)計(jì)具有同源分子骨架但空間構(gòu)型差異的AIEgens（聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子），利用順?lè)串悩?gòu)體（E/Z構(gòu)型）的獨(dú)特性質(zhì)：同源性表現(xiàn)為相同分子式，初始狀態(tài)完全一致，實(shí)現(xiàn)"分子級(jí)偽裝"；異質(zhì)性則表現(xiàn)為對(duì)外界刺激（溶劑、力、光）響應(yīng)差異，形成"動(dòng)態(tài)邏輯門(mén)"，實(shí)現(xiàn)了從分子偽裝到多刺激響應(yīng)的動(dòng)態(tài)防偽（圖1）。該工作以“Stereoisomeric Synergy of AIEgens: Homology-Driven Camouflage and Divergent Responsiveness for Dynamic Multistate Anti- Counterfeiting”為題發(fā)表在《Matter》上（Matter, 2025, 8, 102332）。文章第一作者是路琳博士和五邑大學(xué)武波博士，香港中文大學(xué)（深圳）理工學(xué)院唐本忠教授、趙征教授和香港科技大學(xué)林榮業(yè)教授為本文共同通訊作者。

  這項(xiàng)研究開(kāi)發(fā)了一種基于立體異構(gòu)體的智能熒光防偽系統(tǒng)。研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)合成了兩種四苯乙烯衍生物異構(gòu)體E-TPEMN和Z-TPEMN（圖2）：它們?cè)谌芤褐斜憩F(xiàn)出相似的橙色熒光（580 nm），實(shí)現(xiàn)了分子級(jí)偽裝；但在聚集態(tài)下，由于分子構(gòu)型和堆積方式差異，E-TPEMN微晶粉末發(fā)射綠光（514 nm），而Z-TPEMN發(fā)射黃光（557 nm）。特別值得注意的是，E-TPEMN展現(xiàn)出顯著的可逆力致變色效應(yīng)（研磨后橙光偏移57 nm）和溶劑致變色性能，而Z-TPEMN僅偏移21 nm。通過(guò)理論計(jì)算發(fā)現(xiàn)，晶體中萘酰亞胺與TPE平面的二面角差異是導(dǎo)致發(fā)光性能不同的關(guān)鍵因素。更有趣的是，紫外光照射會(huì)引發(fā)連續(xù)的光異構(gòu)化和光裂解反應(yīng)，最終生成藍(lán)色發(fā)光（455 nm）的BPMN分子。可控的光反應(yīng)過(guò)程構(gòu)建了多色發(fā)光的顏色體系，并且這一不可逆過(guò)程大大提升了防偽安全性�；谶@些特性，研究人員構(gòu)建了一個(gè)多模態(tài)響應(yīng)平臺(tái)，通過(guò)精確調(diào)控溶劑熏蒸、機(jī)械力刺激和光照的順序，可以實(shí)現(xiàn)信息的多級(jí)動(dòng)態(tài)調(diào)控，包括高對(duì)比度熒光標(biāo)簽（圖3）、1D/2D/3D信息隱藏與恢復(fù)，以及最終的光擦除功能（圖4）。在實(shí)際應(yīng)用中，該系統(tǒng)能在4×4網(wǎng)格中創(chuàng)建"碼中碼"圖案，并保持10個(gè)月以上的穩(wěn)定性，為高端防偽領(lǐng)域提供了一種兼具多重安全性和實(shí)用性的解決方案。

圖2 異構(gòu)體的分子結(jié)構(gòu)以及在溶液、聚集態(tài)以及固態(tài)下的光物理性質(zhì)

圖3 不同序列刺激下得到的多種熒光標(biāo)簽

圖4 演示多級(jí)信息的調(diào)控流程，從初始偽裝、定向?qū)懭�、臨時(shí)隱藏到永久擦除的全周期信息狀態(tài)變化

  這項(xiàng)研究通過(guò)分子構(gòu)型的精妙調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了三重突破：同源分子結(jié)構(gòu)讓常規(guī)檢測(cè)無(wú)法區(qū)分E/Z異構(gòu)體；特異性刺激響應(yīng)構(gòu)建了多層次防偽邏輯；光裂解觸發(fā)不可逆的化學(xué)結(jié)構(gòu)破壞則杜絕了假冒的可能。這項(xiàng)研究展示了分子立體異構(gòu)工程在功能材料設(shè)計(jì)中的強(qiáng)大潛力，為信息安全領(lǐng)域帶來(lái)新的解決方案，在高端商品防偽、機(jī)密文件存儲(chǔ)及動(dòng)態(tài)光學(xué)器件有一定的應(yīng)用潛力。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.matt.2025.102332