圆偏振有机长余辉（CPOA）材料兼具圆偏振光信息密度大和无视角依赖性的特性，以及长余辉材料较长的发光寿命（可以达到毫秒甚至秒的级别），有效避免激发光源的干扰，并具有较高的激子利用率等特点。目前，大多数报道的圆偏振长余辉材料的研究主要集中在可见光范围内，然而具有圆偏振信号的近红外长余辉材料由于其强组织穿透能力、丰富的信息存储能力, 有望在生物医学成像、先进防伪等领域得到应用。如何获得高不对称因子、长余辉寿命、可动态响应的近红外圆偏振长余辉材料是该领域重要的科学问题之一。

图1. 基于CNCs构筑近红外圆偏振长余辉材料及动态调控示意图

  近期，上海科技大学物质科学与技术学院叶春洪教授团队，通过将磷光发光小分子引入具有胆甾相组装的纤维素纳米晶（CNCs），并结合两步F?rster共振能量转移过程，制备了近红外圆偏振有机长余辉材料。该材料在808 nm出发光不对称因子达到-0.15，寿命达到0.38s，并且在酸性处理下可实现可动态切换的CPOA，显示出在信息加密、生物成像与传感等方面的应用潜力。

  相关工作以“Bio-Derived Photonic Film With Switchable and High-Asymmetry Circularly Polarized NIR Afterglow”为题发表在Advanced Functional Materials 上。上海科技大学物质科学与技术学院叶春洪课题组2022级博士研究生王习为论文的第一作者，叶春洪常任副教授和课题组孟晓副研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、上海市扬帆基金等项目的资助。

图2. 近红外圆偏振长余辉及酸响应性质

  作者将1-萘硼酸与CNCs共组装，CNCs基体不仅通过氢键作用稳定三重态激子，抑制非辐射衰减，促进1-萘硼酸的磷光发射，还提供胆甾相（手性液晶）环境以实现圆偏振发光。进一步引入中间染料罗丹明B（RB）和近红外染料Cyanine7，通过两步F?rster共振能量转移将CPL从可见光拓展至近红外范围。该薄膜材料在 808 nm 处获得显著的圆偏振余辉信号（g_lum = ?0.15）和较长寿命（0.38 s）。此外，通过调控对pH响应的中间体RB，该薄膜能够实现近红外圆偏振长余辉的动态切换。

图3. 近红外圆偏振长余辉材料应用展示

  基于以上材料近红外区响应、圆偏振发光、长寿命、高不对称、可动态响应等诸多优点，该材料体系展示出在多通道信息加密、防伪标识等方面的潜力；同时，近红外长余辉的低噪音背景优势也使其有望拓展至生物成像与化学/环境传感等应用场景。

  原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202522952