私密直播全婐app免费大渔直播,国产av成人无码免费视频,男女同房做爰全过程高潮,国产精品自产拍在线观看

搜索:  
河北科大余旭東教授課題組 Small:一種電致熒光變色普適性策略 - 稀土凝膠的“記憶-遺忘”行為用于信息安全
2025-03-15  來源:高分子科技

  傳統信息存儲材料(如形狀記憶聚合物、相變材料)依賴外部刺激觸發固定響應,缺乏生物系統中動態記憶-遺忘的自適應能力。人腦通過快速編碼與緩慢遺忘的動力學差異實現高效信息處理,但如何在人工材料中模擬這一非平衡過程仍極具挑戰。近年來,水凝膠因其軟物質特性與生物相容性,在柔性電子、傳感器和光學加密領域備受關注,但其動態響應與自修復功能的結合仍待突破。


一種協同化學反應驅動的、時空可控的電致熒光變色普適性策略——稀土凝膠的“記憶-遺忘”行為用于信息安全


  受人類大腦動態記憶機制的啟發,河北科技大學余旭東教授團隊開發了一種基于銪離子(Eu3+)的智能金屬凝膠材料,通過電化學刺激與擴散動力學的協同作用,實現了熒光顏色從藍色到紅色的可逆時空調控,并展現出仿生“記憶-遺忘”行為。該材料結合聚丙烯酸(PAA)與吡啶衍生物的酸堿響應特性,通過電解水生成氫氣觸發β-二酮配體結構轉變,進而調控Eu3+的熒光發射。實驗表明,材料的熒光強度與消失時間可通過電壓、組分比例和網絡結構精準調節,為多級信息加密、動態自擦除和可編程防偽提供了創新解決方案。該工作以“A Universal Strategy for Reversible and Spatiotemporal Electrofluorochromism of Eu3+ Metallogels Driven by Cooperative Chemical Reactions with Biomimetic Information “Memorizing-forgetting” Behavior”為題目發表于《Small》上。


材料設計與關鍵創新  


  河北科技大學余旭東教授團隊創新性提出基于電驅動的化學反應-配位模式轉化協同驅動的動態凝膠界面構筑策略,設計了具有普適性的熒光可時空調控的Eu3+基水凝膠體系,利用其可逆的電致熒光變色特性成功實現了信息"記憶-遺忘"功能的智能可逆調控。在外加電場作用下,電解水效應導致的局部pH值升高引發了分子內酮-烯醇互變異構和吡啶-羧酸之間的氫鍵破壞,進而誘導Eu3+的配位環境重構,產生藍光到紅光的變化。撤去外加電場作用后,聚丙烯酸分子梯度驅動的自主質子遷移引發了體系pH值弛豫致使Eu3+配位環境回到原始態,進而導致紅色熒光消失(圖2b)。這種非平衡態動力學過程使得信息可多次重復寫入和擦除,最終建立了"電場刺激-化學響應-結構重構-信號輸出-閱后自焚"五位一體的信息記憶-擦除過程。  


基于非平衡過程設計的顯示信息遺忘功能的記憶材料


應用前景:動態信息加密與防偽  


  研究團隊展示了凝膠在信息加密中的獨特優勢通過調節吡啶衍生物種類(2),熒光消失時間可在15~960分鐘間精確設定(圖3空間維度上,利用電極局部刺激,在凝膠表面寫入圖案(如字母HEBUST),斷電后信息分層消退


信息加密系統所使用的三種吡啶、聯吡啶、吡啶和苯甲酸衍生物的化學結構


信息加密系統所使用的三種吡啶、聯吡啶、吡啶和苯甲酸衍生物的褪色時間


基于FTO導電玻璃來控制信息加密時間的使用不同吡啶化合物的信息加密系統


  該策略展現出優異的體系普適性,可拓展至含聚丙烯酸類聚合物與多吡啶基配體的復合凝膠體系,且其信息“記憶-遺忘”時間可通過聚合物種類、吡啶種類、施加電壓及各元素比例等多角度調控。基于此,研究團隊構建了多層級信息加密體系架構:從單維熒光編碼、二維圖案化加密,到三維立體信息存儲,直至基于可編程水凝膠薄膜的多重信息耦合加密系統。通過精準調控吡啶配體與聚合物網絡交聯密度,成功實現了信息保留時間的連續梯度編程和逐級時空精準解密。這種基于化學-物理協同響應的信息動態、自發、精確的解密-擦除機制,不僅實現了信息存儲維度和容量的范式突破,更為可編程解密系統與可控自毀型加密材料的設計建立了理論模型。


  原文鏈接https://doi.org/10.1002/smll.202501058  

版權與免責聲明:中國聚合物網原創文章。刊物或媒體如需轉載,請聯系郵箱:info@polymer.cn,并請注明出處。
(責任編輯:xu)
】【打印】【關閉

誠邀關注高分子科技

更多>>最新資訊
更多>>科教新聞
主站蜘蛛池模板: 柏乡县| 宕昌县| 临洮县| 泸溪县| 泾源县| 东阿县| 高邑县| 唐河县| 江孜县| 汉中市| 金门县| 宣恩县| 财经| 镇江市| 阿坝县| 彰武县| 岳阳市| 嘉黎县| 扎鲁特旗| 班戈县| 玉树县| 广德县| 西平县| 剑川县| 韩城市| 黄大仙区| 江山市| 汨罗市| 亳州市| 莒南县| 独山县| 咸阳市| 东乡| 多伦县| 九台市| 上蔡县| 邵阳县| 启东市| 南康市| 榆树市| 比如县|