上海交大成功研发可反复加密解密的隐形墨水

2017-11-03 08:49:11|来源:新民晚报|编辑:彭丽 |责编:刘征宇

  原标题:上海交大李良团队成功研发可反复加密解密的隐形墨水

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图说:国际学术期刊《自然》子刊《自然-通讯》在线刊登了上海交通大学李良课题组的最新研究成果 来源/李良课题组供图(下同)

   提起“隐形墨水”,人们首先会想到谍战片里用来传递情报的特工,用特殊的方式让秘密消失或复原。传统隐形墨水虽然肉眼看不见,但由于本身具有一定光学或其他特征,可以用传统解密手段看到,安全性不佳。11月1日,国际学术期刊《自然》(Nature)子刊《自然-通讯》(Nature Communications)在线刊登了上海交通大学环境科学与工程学院李良课题组的最新研究成果“一种基于金属有机骨架(MOFs)的隐形墨水用于信息加密”(见文末论文相关链接)。此次研究是李良团队在量子点研究领域的创新性突破,通过简单化学反应和溶剂处理可以直接在金属有机骨架中可逆地产生和淬灭荧光钙钛矿纳米晶,这种“新型隐形墨水”可实现机密信息的存储和保护应用,并进行反复加密和解密。  

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图说:信息储存及解密过程示意图

   量子点具有优异的光电性能,在照明、显示、生命科学、太阳能电池等领域具有广泛的应用前景。李良长期从事量子点合成化学及其在新能源、照明显示以及环境污染物治理中应用的研究工作,他熟知,在信息安全领域,荧光染料、配合物、量子点等使用广泛,它们主要运用在光、电、机械力等外界刺激下会发生荧光的变化实现光学信息的存储和防伪等应用,但是大部分此类材料的缺点在于由于自身光学性能的原因,导致其安全保密性相对较低。

   研究过程中,课题组张从阳博士在研究中偶然发现,原本用于对量子点进行包覆以提高稳定性的金属有机骨架直接作为反应前体,通过与卤化盐反应,可以直接转化产生强荧光的钙钛矿纳米晶。用于转化反应的金属有机骨架本身无色且无荧光,不受外界刺激(如光激发)的影响,很好地满足了隐形性和安全性的要求,李良大胆设想,新的合成方法也许能克服传统材料安全性不高,容易解密的缺点。

   沿着这个思路,张从阳在后续实验中利用喷墨打印机,在墨盒里装上了以金属有机骨架前驱体配制的墨水进行打印,通过喷墨打印等印刷手段进行信息存储和加密,记录的信息无法通过常规手段读取出来;对其进行卤化盐反应,则能够完成信息读取和解密过程。值得一提的是,由于金属有机骨架具有很好的化学稳定性,直接用于记录信息可以长期存储,重复解密和加密。  

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