李良团队成功研发可反复加密解密的隐形墨水

科学网上海11月2日电(记者黄鑫)当提到“隐形墨水”时，人们首先想到的是间谍电影中用来传递情报的特殊特工，以及用特殊方法来使秘密消失或恢复。然而，传统隐身材料的最大缺点是安全性不够好。11月1日，国际学术期刊《自然通讯》在线发布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:一种基于金属有机框架的隐形信息加密墨水。

据报道，这项研究获得了一种可以实现重复加密和解密的“新型隐形墨水”。在当今信息爆炸的时代，海量的信息和数据为人们的工作和生活提供了极大的便利，但同时也带来了巨大的安全风险。尤其是如何安全地存储和保护机密信息仍然是一个巨大的挑战。本研究通过化学反应和溶剂处理，可以直接在多晶薄膜中可逆地生成和淬灭荧光钙钛矿纳米晶，从而实现机密信息的重复存储和保护应用。这是李良研究小组在量子点研究方面的又一创新突破。

量子点稳定性测试中的意外发现

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阔的应用前景。然而，量子点的稳定性是影响其发展的关键因素之一。为了解决荧光量子点的稳定性问题，李良团队在早期的工作中提出了掺铝自钝化量子点以及在“无水”环境中用二氧化硅和硅铝复合氧化物涂覆量子点的方法，这些方法都取得了成功。张研究小组主要研究金属有机框架，之后进入实验室攻读博士学位。最初，它试图在量子点上涂上金属氧化物半导体以提高它们的稳定性。然而，实验思路遇到了瓶颈，但在实验过程中有意想不到的收获。他意外地发现，金属氧化物可直接用作反应前体，同时提供金属离子和域限制模板，并可通过与卤化盐反应直接转化为具有强荧光的钙钛矿纳米晶体。这个意想不到的发现让人们吃惊。研究小组也在思考如何应用这种新的合成方法。

怀着好奇和兴趣探索

跨学科背景使科学有奇妙的化学反应。起初，这只是一种简单的合成方法。应该怀着好奇和兴趣进一步探索如何使用它。李良长期从事半导体纳米晶合成化学的研究工作，以及半导体纳米晶在新能源、照明显示和环境污染物处理中的应用。他很清楚荧光染料、复合物、量子点等。广泛应用于信息安全领域。它们主要用于光学信息存储和防伪应用，例如在光、电和机械力等外部刺激下的荧光变化。然而，大多数这些材料的缺点是，由于它们的光学性质，它们的安全性相对较低。李良大胆地想象新的合成方法可能解决这个问题。在转化反应中使用的MOFs没有荧光或光吸收，并且不受外部刺激(例如光激发)的影响，因此满足不可见性和安全性的要求。张在随后的实验中使用了喷墨打印机，并在墨盒中填充了由MOFs前*备的用于打印的墨水，即MOFs通过喷墨打印和其他打印方法被用作用于信息存储和加密的不可见墨水。由于MOFs良好的安全性能，记录的信息不能用常规方法读取。然后在其上进行卤代盐反应，在分子荧光体中快速生成荧光钙钛矿纳米晶，即完成信息读取和解密过程。同时，由于钙钛矿材料的离子特性，生成的荧光钙钛矿纳米晶经极性溶剂(如甲醇)处理后可以快速猝灭，并可直接用于新的转化过程。

值得一提的是，由于MOFs具有良好的化学稳定性，MOFs直接记录的信息可以长时间保存，以便重复解密和加密。到目前为止，新的加密和解密隐形墨水已经正式宣布成功。