信息安全的研究和實(shí)踐是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的基石,直接關(guān)系到個(gè)人、社會(huì)、國(guó)家和全球的穩(wěn)定和繁榮。信息加密是增強(qiáng)信息安全的一種典型而重要的手段。隨著科技的發(fā)展,傳統(tǒng)的加密方法在面對(duì)日益復(fù)雜的安全威脅時(shí)顯得力不從心,存在著一定問(wèn)題需要克服。首先,當(dāng)前的加密方法邏輯簡(jiǎn)單,不具備欺騙性,破解難度與成本較低;其次,針對(duì)光敏加密材料,由于光敏分子在固體狀態(tài)下的堆積作用,固體光敏材料的光致變色性能受限,影響了加密材料的隱藏與顯示。因此,提升固體光敏材料的光致變色性質(zhì),開(kāi)發(fā)具有復(fù)雜功能的、更加安全的加密材料是緊迫而必要的。
給體-受體斯坦豪斯加合物(DASAs)的負(fù)向光致變色與螺吡喃(SPs)的正向光致變色在光學(xué)性質(zhì)和激發(fā)條件上具有互補(bǔ)性,具有實(shí)現(xiàn)光編程加密材料的潛力。DASAs和SPs的異構(gòu)化可由紫外光、可見(jiàn)光和熱刺激控制,通過(guò)控制輸入刺激序列,可以實(shí)現(xiàn)不同的信息輸出。
圖2 DASAs和SPs在溶液中的光譜和異構(gòu)化特性
圖3 DASAs和SPs在紙張表面的光譜和異構(gòu)化特性
基于D2和SP2的可編程加密材料在溶液體系中得到了驗(yàn)證,但是考慮到實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景,通過(guò)含酯基分子對(duì)可編程加密的應(yīng)用進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化。該課題組在先前的工作中(Chem. Eng. J., 2022, 450, 138090),發(fā)現(xiàn)含酯基分子可以促進(jìn)DASAs在固體狀態(tài)下的光致異構(gòu)化過(guò)程。酯基環(huán)境促進(jìn)了DASAs分子內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)移過(guò)程,有利于cyclic DASAs的形成。在該項(xiàng)工作中,該課題組基于DASAs和SPs在酯基環(huán)境中的異構(gòu)化速率和熱平衡轉(zhuǎn)化率,選擇合適的含酯基分子為進(jìn)一步的應(yīng)用創(chuàng)造合適的環(huán)境。
圖4 可編程加密在不同場(chǎng)景中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)
論文信息:Programmable encryption based on photochromism of spiropyrans and donor-acceptor Stenhouse adducts
Ang Gao#, Fanxi Sun#, Yongli Duan, Yuxin Zhang, Xilin Liu, Tianbao Liu, Yinghao Ji, Qinyu Wu, Xu Deng, Yonghao Zheng*, Chen Wei*, and Dongsheng Wang*
Advanced Functional Materials
DOI: 10.1002/adfm.202316457
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adfm.202316457
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