信息安全的研究和实践是社会和经济活动的基石,直接关系到个人、社会、国家和全球的稳定和繁荣。信息加密是增强信息安全的一种典型而重要的手段。随着科技的发展,传统的加密方法在面对日益复杂的安全威胁时显得力不从心,存在着一定问题需要克服。首先,当前的加密方法逻辑简单,不具备欺骗性,破解难度与成本较低;其次,针对光敏加密材料,由于光敏分子在固体状态下的堆积作用,固体光敏材料的光致变色性能受限,影响了加密材料的隐藏与显示。因此,提升固体光敏材料的光致变色性质,开发具有复杂功能的、更加安全的加密材料是紧迫而必要的。
给体-受体斯坦豪斯加合物(DASAs)的负向光致变色与螺吡喃(SPs)的正向光致变色在光学性质和激发条件上具有互补性,具有实现光编程加密材料的潜力。DASAs和SPs的异构化可由紫外光、可见光和热刺激控制,通过控制输入刺激序列,可以实现不同的信息输出。
图2 DASAs和SPs在溶液中的光谱和异构化特性
图3 DASAs和SPs在纸张表面的光谱和异构化特性
基于D2和SP2的可编程加密材料在溶液体系中得到了验证,但是考虑到实际的应用场景,通过含酯基分子对可编程加密的应用进行了进一步的优化。该课题组在先前的工作中(Chem. Eng. J., 2022, 450, 138090),发现含酯基分子可以促进DASAs在固体状态下的光致异构化过程。酯基环境促进了DASAs分子内的质子转移过程,有利于cyclic DASAs的形成。在该项工作中,该课题组基于DASAs和SPs在酯基环境中的异构化速率和热平衡转化率,选择合适的含酯基分子为进一步的应用创造合适的环境。
图4 可编程加密在不同场景中的应用实现
论文信息: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
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adfm.202316457
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