熒光/磷光分子的快速發(fā)展豐富了安全油墨的研究，顯著推進(jìn)了數(shù)據(jù)加密和防偽技術(shù)。早期的例子采用單色和多色發(fā)光團(tuán)(或發(fā)光材料的混合物)作為構(gòu)建數(shù)據(jù)圖案的油墨。為了進(jìn)一步提高安全級別，研究者開發(fā)了大量具有動態(tài)和刺激響應(yīng)型的熒光分子，同時(shí)可產(chǎn)生超長室溫磷光(RTP)的發(fā)光材料也備受關(guān)注，并已廣泛應(yīng)用于通過時(shí)域門控讀數(shù)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)加密和防偽。
 

通過非熒光型聚合物進(jìn)行數(shù)據(jù)加密和防偽
 

　　盡管如此，傳統(tǒng)安全油墨仍然存在一些未解決的挑戰(zhàn)。首先，傳統(tǒng)安全油墨的固有發(fā)光特性使得讀數(shù)方案非常直接，即通過照射紫外光可以直接獲得的熒光或余輝來提取數(shù)據(jù)，從而降低了數(shù)據(jù)的安全級別。其次，在循環(huán)操作后，安全油墨中動態(tài)分子開關(guān)或刺激響應(yīng)基團(tuán)的疲勞和降解，以及熒光分子的光漂白，往往會扭曲甚至損壞數(shù)據(jù)。第三，具有更高安全特征的特征，例如圓偏振特性，需要單對映異構(gòu)熒光分子，使得高通量制備極具挑戰(zhàn)性，因此無法推廣到實(shí)際應(yīng)用。
 

　　為了解決上述問題，中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所研究員黃偉國團(tuán)隊(duì)提出了一種解決方案，即將信息編碼在非發(fā)光的聚合物中以確保數(shù)據(jù)安全。理論上，聚合物具有許多特性，如拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(線性、星形和環(huán)形形狀)、共聚合序列(塊狀、交替和隨機(jī)共聚物)、分子量(高或低分子量)以及相結(jié)構(gòu)(非晶態(tài)、液晶態(tài)和晶態(tài))。每個(gè)特征中的子類可對應(yīng)于數(shù)字電路中的(1)和(0)兩個(gè)態(tài)，因此可用于高度安全的數(shù)據(jù)存儲和加密。而傳統(tǒng)的分析方法【元素分析、傅立葉變換紅外光譜(FTIR)、核磁共振(NMR)、X射線光電子能譜(XPS)】很難區(qū)分這些子類，因此該方法有望顯著提高數(shù)據(jù)安全性，并解決傳統(tǒng)熒光油墨所遇到的問題。相關(guān)成果以Conventional Non-Fluorescent Polymers: Unconventional Security Inks for Data Storage and Multidimensional Photonic Cryptography為題，近期發(fā)表在《先進(jìn)材料》(Advanced Materials)上。