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【科研论文】JMCC | 具有三模光学状态的仿生智能光子晶体复合薄膜用于先进的防伪和信息加密
发布时间:2023-11-09

英文原题:Biomimetic intelligent photonic crystal composite films with tri-mode optical states for advanced anti-counterfeiting and information encryption

第一作者:俞朱敏(叶常青教授21级硕士生)

通讯作者:赵凯博士、叶常青教授

作者:俞朱敏、赵凯、赵彦博、吴梦悦、程彬、钱蓉、陈硕然、叶常青


       随着全球经济的快速发展,假冒已成为一个全球性问题,对个人和社会构成安全威胁。因此,许多人致力于开发防伪材料和技术,以遏制日益增加的假冒行为。在各种防伪策略中,周期性有序微/纳米结构的光子晶体由于其独特的光学特性而受到广泛关注。由于光子晶体的各向异性结构,其颜色随观察角度的不同而变化,很难被复制。通过进一步结合响应材料,可以实现在外界刺激下结构颜色可调的智能光子晶体,有望为防伪提供更多的变数。尽管在这一领域取得了很大进展,但光子晶体的单模防伪策略(即结构颜色变化)在使用具有类似光学特征的替代品时通常面临模仿风险此外,结构颜色只能在可见光下识别,这也阻碍了它们在低光/无光条件下的使用。因此,在不同外部条件下具有多种光学状态的新型防伪材料备受期待。

       在这项工作中,我们受Phelsuma壁虎启发,制备出一种多光学状态响应的光子晶体复合材料(PCC)薄膜,该薄膜结合了物理(胶体光子晶体)和化学元素(热致变色微胶囊和荧光材料),以展示三种不同的光学状态。这些状态,包括结构,色素和荧光颜色,可以很容易地使用热刺激和紫外线照射切换。激光蚀刻图案的PCC薄膜也已成功实现,在光学性能方面展示了卓越的性能。具有不同热致变色性的PCC薄膜的区域选择性沉积使多色图案PCC薄膜的创建成为可能,该薄膜可以响应热波动而激活。利用这些进步,一个高水平的防伪和信息加密系统已经被证明,提供按需提供三种不同光学信息的能力。这项工作为在单一系统内实现多种光学状态建立了一个新的平台,为防伪和信息安全领域的进步开辟了广阔的可能性。

通过喷涂法制备具有三模光态的彩色图案PCC薄膜


Biomimetic intelligent photonic crystal composite films with tri-mode optical states for advanced anti-counterfeiting and information encryption

Zhumin Yu, Kai Zhao*, Yanbo Zhao, Mengyue Wu, Bin Cheng, Rong Qian, Shuoran Chen, Changqing Ye*

J. Mater. Chem. C, 2023, 11(47): 16527-16535.

Published Online: 09 November 2023

原文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/tc/d3tc03560c