近日， 智能材料研究院院长、首席科学家、化学化工学院李全团队在双重响应液晶弹性体用于多级信息加密和瞬态信息显示方面取得重要进展。相关成果以“A Dual-Responsive Liquid Crystal Elastomer for Multi-Level Encryption and Transient Information Display”为题发表在国际权威期刊《Angewandte Chemie International Edition》。论文的通讯作者是 教授李全和南京大学教授李承辉。
信息安全在日常生活中受到了越来越多的关注，也促进了用于加密防伪和信息安全存储的新材料和新技术的发展。通过多种防伪技术的结合或利用多重外界刺激（例如光、温度、pH和湿度）进行信息解密，加密的信息变得难以解读和复制，因而能有效提高信息存储的安全性。然而，将不同类型的防伪技术集成到一个系统中往往需要复杂的组装方法，并且难以避免相互干扰。同时，复杂的解密操作通常需要昂贵而笨拙的解密设备。因此，如何通过简单的加密/解密方法实现信息的安全存储是一个挑战性的难题。
另外，可擦写材料能够在特定刺激（如光、溶剂、离子、酸/碱或竞争客体分子）存在/去除的条件下可逆地写入/擦除信息，在信息存储领域引起了极大的关注。但是目前报道的大多数可擦写材料都具有化学反应活性或是基于凝胶体系，它们容易受到化学品残留/积累的影响或伴随溶剂蒸发而发生体积变化，从而限制了可重写性和灵敏度。因此，有必要开发一种响应速度快、可重写、制备简单、条件温和的可擦写材料。
团队通过设计一系列双重响应的多畴液晶弹性体(LCEs)，利用其在应变/温度的刺激下由不透明向透明状态的转变，实现了多级信息加密和实时、可重写的瞬态信息显示。当应变诱导的多畴态-单畴态或温度诱导的向列相-各向同性相相变发生时，制备的多畴LCEs样品可以实现不透明到透明状态的可逆转变，其转变应变或温度高度依赖于长链柔性间隔剂的含量。因此，利用不同LCE油墨加密的信息可以在特定的应变或温度下解密，从而实现信息的多级保护。此外，结合多畴LCEs的相变和多壁碳纳米管(MWCNTs)的光热效应，利用近红外光作为书写笔，实现了可重写的瞬态信息显示。这项工作为开发多重刺激响应材料提供了新的选择，在数据存储、加密和显示系统中具有潜在的应用前景。
本研究工作得到了江苏省双创团队、国家自然科学基金等项目的资助。
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202313728
供稿：化学化工学院