近日,必贏bwin線路檢測中心(生物醫(yī)學(xué)工程研究院)周紹兵教授團(tuán)隊謝輝副教授在智能動態(tài)軟材料研究中取得最新進(jìn)展。謝輝副教授是我校軟物質(zhì)創(chuàng)新團(tuán)隊的骨干成員。相關(guān)研究成果以“Bioinspired thermadapt shape-memory polymer with light-induced reversible fluorescence for rewritable 2D/3D-encoding information carriers”為題,發(fā)表在國際綜合性期刊《Nature Communications》上,論文的第一作者為必贏bwin線路檢測中心(生物醫(yī)學(xué)工程研究院)博士研究生黃金輝,通訊作者為周紹兵教授和謝輝副教授。
目前,熒光材料因其刺激響應(yīng)變色特性而在信息防偽等領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。然而,這種基于熒光圖像可視性的信息防偽僅是二維加密,仍存在一定的信息泄露的風(fēng)險。因此,將常規(guī)的二維加密與三維加密集成到同一體系中將有望提升信息存儲的安全性。若能賦予二維與三維信息的可重寫性,還將極大地提高信息材料的重復(fù)利用性。對此,西南交通大學(xué)周紹兵教授/謝輝副教授團(tuán)隊受到能夠通過改變顏色和形狀進(jìn)行偽裝的擬態(tài)章魚的啟發(fā),開發(fā)了一種具有可逆熒光轉(zhuǎn)變和熱適性的形狀記憶高分子材料,不僅實現(xiàn)了二維加密和三維加密的集成,還利用光可逆和熱適性實現(xiàn)了信息的反復(fù)書寫(圖1和圖2)。
圖1 具有光可逆熒光和熱適性的形狀記憶高分子用于信息載體的示意圖
圖 2 可重復(fù)進(jìn)行的二維加密和三維加密過程
該研究工作將光致動態(tài)性和熱致動態(tài)性引入到形狀記憶高分子材料的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計之中,實現(xiàn)了二維熒光圖案和三維圖案的加密與重構(gòu),為信息防偽高分子材料的設(shè)計提供了思路。此外,該研究工作還為團(tuán)隊正在開展的智能生物材料的動態(tài)化構(gòu)建提供了參考,特別是為自適應(yīng)組織工程支架和可適形生物電子等提供了設(shè)計策略。
特別感謝國家自然科學(xué)基金、四川省科技計劃項目和西南交通大學(xué)新型交叉學(xué)科培育基金等對本研究的支持。
原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-023-42795-1