纤维素纳米晶（CNC）基圆偏振发光（CPL）材料在不对称合成与信息安全领域展现出巨大应用潜力。然而，这类材料往往存在脆性大、发光不对称因子（|g_lum|）与量子产率（Φ）难以同步提升等问题，限制了其手性光学性能与多维信息编码能力。

  广西大学轻工与食品工程学院赵辉副教授团队提出界面调控策略，通过真空辅助共组装将聚乙烯吡咯烷酮（PVP）与Cu(Ⅰ)簇引入左旋胆甾相CNC基体，有效稳定手性光子结构、改善发光单元分散性并降低薄膜脆性，成功制备出柔性CNC/PVP/Cu(I)复合光子薄膜。光子带隙与Cu(I)团簇发射的匹配作用，使材料实现可调控右旋圆偏振发光，|g_lum|最高可达0.93，量子产率达42.79%。该薄膜对湿度、极性溶剂及NH₃具有可逆响应，结合10×10像素化设计，可实现超2⁶⁰⁰种可区分编码状态，为高安全级防伪与信息加密应用提供了可行方案。

  2026年4月30日，该工作以“Interfacial Modulation of Cu(I) Cluster-CNC Photonic Films for Efficient Circularly Polarized Luminescence and Multilevel Anticounterfeiting”为题发表在期刊《Advanced Functional Materials》上（DOI: 10.1002/adfm.75613）。文章第一作者为广西大学硕士生江科金，通讯作者为赵辉副教授。研究得到国家自然科学基金，广西杰出青年科学基金、广西八桂青年拔尖人才计划，广西重点研发计划以及高分子科学与技术国家重点实验室开放基金等项目支持。

图1 基于PVP界面调控的手性复合薄膜设计示意图

图2 不同PVP含量下CNC基复合薄膜的相关表征

图3 Cu(I)簇掺杂对复合薄膜光学性能、微观结构及发光行为的调控

图4 复合薄膜的XPS表征、元素价态分析及界面作用机制

图5 超声时间调控结构色和圆偏振光传输与响应行为

图6 复合薄膜手性光学性能与色度分析

图7 多刺激响应行为及多级信息加密与防伪应用

  该工作是团队在CNC基手性光子材料的脆性调控、柔性化构筑与多功能集成领域取得的最新进展。当前CNC基光子材料研究虽已取得长足发展，但柔性与手性结构兼容、圆偏振发光性能协同提升等关键问题仍需开展更为系统的探索与一体化设计。围绕上述科学问题与技术需求，团队开展了连续性、系统性研究。近年来，系统梳理纤维素纳米晶薄膜本征脆性的来源与增韧策略，为高强高韧手性光子材料的设计提供理论支撑（Small, 2023, DOI: 10.1002/smll.202303778）；将纤维素纳米晶与水性自修复聚氨酯复合，实现手性结构色、柔性与自修复功能的协同集成（ACS Nano, 2023, DOI: 10.1021/acsnano.2c11809）；通过界面调控策略构筑Cu(I)簇-CNC复合手性光子薄膜，实现高效圆偏振发光与多级信息加密防伪。与此同时，团队进一步拓展仿生光子材料体系，受自然界生物结构色与自愈机制启发，构建基于二氧化硅反蛋白石结构的仿生光子聚氨酯材料，融合自修复、柔性与刺激响应性能，成功拓展至柔性传感与动态防伪领域（Sci. China Mater., 2025, DOI: 10.1007/s40843-025-3551-5）