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智能稀土纳米复合材料:时间-空间多维度光学信息存储

智能稀土纳米复合材料:时间-空间多维度光学信息存储

近年来,信息安全及存储技术被广泛应用于人们的日常生活及经济军事领域。伴随着信息科学技术的高速发展,对存储能力佳、安全性高的信息存储材料的需求日益迫切。具有刺激响应性的荧光功能材料可以基于外部因素刺激其荧光的开关或荧光颜色的变化,从而实现对信息的加密或存储。如果能将荧光光色与荧光寿命协同应用于编码加密,不仅可以极大地增加信息存储容量,而且可以提升数据传递的安全性。

 

兰州大学化学化工学院唐瑜教授和合作者基于此思路,利用超分子组装将刺激响应型发光稀土配合物与碳量子点结合,构筑出一种新型稀土智能纳米复合材料,使稀土荧光寿命和荧光光谱调制协同在一种材料体系中,实现了时间和空间多维度光学信息存储和防伪应用。相关结果发表在Angew. Chem. Int. Ed.(DOI: 10.1002/anie.201700011)上。

 

智能稀土纳米复合材料:时间-空间多维度光学信息存储

该研究团队选择碳量子点作为基质材料,利用原位配位反应将稀土Eu3+配合物组装到碳量子点上,将两者荧光特性进行了有效富集,同时利用配体激发态能级对酸碱性气氛的刺激响应性,实现了对稀土荧光光谱和荧光寿命的协同调制。不仅在空间维度上显现出稀土荧光开和关两种状态,而且在时间维度上产生纳秒至不同微秒时间段的信号响应,丰富了读取信息的形式,且极大地提高了信息传递的安全性。通过碳量子点和稀土配合物的结合,基于纳米限域作用,也显著增强了稀土配合物的水溶性和光稳定性,使得该纳米复合材料可以用来配制水溶性荧光墨水,直接用于打印防伪图案。该工作基于配体的刺激响应性设计,对稀土离子进行荧光调制,实现了同一材料体系的时间和空间多维度信息存储和防伪应用,为稀土配位光学信息存储材料的发展提供了新思路。


原文链接如下, http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.201700011/full

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