近日，长春理工大学张健夫教授团队受变色龙启发开发了一种具有刺激响应功能的自修复聚氨酯，在自修复性能的辅助下基于“阅后即焚”策略实现了从一维到多维的信息加密应用。相关研究成果发表于期刊《Chemical Engineering Journal》。

  在当今信息爆炸时代，海量数据的快速流通使甄别真实与虚假信息难度剧增。假冒伪劣商品泛滥、网络威胁频发，引发公众对数据安全的深度忧虑，对全球经济稳定、公共卫生体系、社会凝聚力以及国家安全构成严峻挑战。为应对这一危机，科研人员正致力于开发基于逻辑的信息处理技术与安全数据加密系统。通过融合编码技术与材料科学，创新设计出安全数据存储策略，显著提升敏感信息的防护与保密水平。研究者将加密维度从传统的单一维度拓展至三维，甚至进一步延伸至包含时间敏感特性的四维系统，从而有效拓展了加密的边界。然而，信息在传输环节仍存在被截获与非法访问风险，致使信息泄露隐患难除。因此，设计前沿信息加密策略并提升加密维度，是强化信息安全的关键突破方向。

  针对以上问题，该团队引入丁二酮肟作为扩链剂形成动态共价结构肟基-氨基甲酸酯键来赋予材料自愈性，并以二羟基萘和二氨基萘作为刺激响应单元，设计合成一系列自修复聚氨酯。聚氨酯中的刚性萘环结构进一步改善了材料的机械性能，所得的聚氨酯兼具高拉伸性、自修复和乳液粘合能力。

图1. 本工作的设计思路及用于“阅后即焚”多维信息加密的设计策略

图2. 基于酸碱刺激响应和紫外光刺激响应的可信息书写和擦除的“阅后即焚”系统

  分别通过二羟基萘薄膜的酸碱刺激可调荧光特性和二氨基萘薄膜的光致变色和光漂白性能，成功构建了一套基于刺激响应性进行信息书写及擦除读取系统。

图3. 基于“阅后即焚”策略的字母阵列信息储存系统和八卦图信息加密系统

  结合材料的酸碱可调荧光和光致变色现象，设计并制备了基于的变色字母阵列存储模式，同时受到中国传统八卦图的启发，借助材料独特的动态发光特性，打造出基于八卦图承载的加密信息系统。

图4. 基于自修复性组装的“阅后即焚”三维信息加密模块

  通过聚氨酯的自修复性能将具有酸碱响应、光致变色的材料相结合，采用“阅后即焚”的加密策略，构筑存储更多信息的多维信息加密模块，为信息安全领域带来新思路。

  该研究基于不同萘分子的刺激响应特性，设计实现了高效的荧光变色调节行为和光致变色行为，为开发新型加密材料提供了新思路。通过集成自修复和刺激响应特性，多功能集成的聚氨酯有望在信息存储、防伪以及多维信息加密应用中展现出巨大潜力，推动刺激响应和自修复材料的发展和潜在应用。工作以“Chameleon-inspired adaptive photoreactive polyurethane films for dynamic secure multidimensional “burn-after-reading” encryption”为题发表于Chemical Engineering Journal。长春理工大学化学与工程学院硕士研究生白伟为第一作者，张健夫教授为通讯作者。

  该研究得到了国家自然科学基金（22275023）、吉林省“长白英才”计划的资助。

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.159316