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 據(jù)報(bào)道，近日，重慶理工大學(xué)材料學(xué)院楊朝龍課題組與新加坡南洋理工大學(xué)趙彥利課題組緊密合作，在Science Advances發(fā)表了題為Ultralong room temperature phosphorescence from amorphous organic materials toward confidential information encryption and decryption的研究論文。該論文首次報(bào)道了基于無(wú)定形聚合物的室溫長(zhǎng)余輝發(fā)光材料。該論文被《Science Advances》選作首頁(yè)頭條在官網(wǎng)滾動(dòng)報(bào)道。

長(zhǎng)余輝發(fā)光是一種獨(dú)特的光物理現(xiàn)象，是指物質(zhì)在撤去激發(fā)光源后仍然能夠持續(xù)發(fā)光一段時(shí)間的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象一般存在于無(wú)機(jī)材料中，例如眾所周知的夜明珠。目前，無(wú)機(jī)余輝材料的研究已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外研究者已經(jīng)開(kāi)發(fā)出大量的無(wú)機(jī)長(zhǎng)余輝材料，并在夜光照明、生物成像等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。相對(duì)于無(wú)機(jī)長(zhǎng)余輝材料，有機(jī)長(zhǎng)余輝發(fā)光材料由于價(jià)格低廉、合成簡(jiǎn)便、生物相容性好、柔性以及功能團(tuán)易修飾等優(yōu)點(diǎn)，在生物成像、光學(xué)記錄、信息存儲(chǔ)、防偽系統(tǒng)等諸多高新科技領(lǐng)域有著誘人的應(yīng)用前景。然而，純有機(jī)長(zhǎng)余輝現(xiàn)象通常只有在很低的溫度和無(wú)氧的環(huán)境等苛刻條件下才能被觀察到，在室溫且大氣環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高效純有機(jī)長(zhǎng)余輝發(fā)射是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

圖1.無(wú)定型聚合物長(zhǎng)余輝發(fā)光材料的設(shè)計(jì)策略

基于此，研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，制備了一個(gè)含有六個(gè)苯甲酸單元的客體分子六(4-羧酸-苯氧基)-環(huán)磷腈(圖1)。在室溫且大氣環(huán)境下，該分子本身不發(fā)射任何的熒光或磷光。但是，當(dāng)將其引入到無(wú)定型聚合物聚乙烯醇(PVA)基質(zhì)中并成膜后，在激發(fā)光源關(guān)閉后顯示出明顯的長(zhǎng)余輝現(xiàn)象。更有趣的是，此類(lèi)薄膜的長(zhǎng)余輝性能展現(xiàn)出了很強(qiáng)的紫外輻照依賴(lài)性(圖1)，也就是說(shuō)隨著輻照時(shí)間增加，摻雜的PVA膜的長(zhǎng)余輝性能得到明顯提升。基于這種獨(dú)特的輻照依賴(lài)性，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研發(fā)了一種新型的綠色環(huán)保無(wú)油墨絲網(wǎng)印刷技術(shù)。該技術(shù)可應(yīng)用于票據(jù)、奢侈品、紙幣、機(jī)密文件等的高級(jí)防偽(圖2)。因此，該系列材料在軍方/政府等機(jī)密信息的加密和解密領(lǐng)域具有非常重要的應(yīng)用前景。

圖2. 利用無(wú)定形聚合物長(zhǎng)余輝發(fā)光材料打印的圖案

該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家留學(xué)基金、重慶市科委、重慶市教委、新加坡學(xué)術(shù)研究基金等項(xiàng)目的大力支持。重慶理工大學(xué)材料學(xué)院研究生蘇艷和南洋理工大學(xué)研究生SooZeng Fiona Phua為本論文的共同第一作者，重慶理工大學(xué)材料學(xué)院楊朝龍和南洋理工大學(xué)趙彥利為論文的共同通訊作者。