通过基于FRET（荧光共振能量转移）的可调谐多色聚合物余辉材料实现的激光雕刻多层加密技术

本研究通过耦合三重态到单重态F?rster共振能量转移（TS-FRET）与紫外激光直写技术，制备了可调谐多色磷光聚合物防伪标签。利用BCA2PAM作为供体与R6G作为受体实现精准色彩调控，结合滤纸负载的多色磷光材料和PDMS弹性体合成，成功开发了具备动态加密（紫外可见字符切换）、可重写（湿度擦除与新图案加密）特性的防伪标签。可集成PET胶带应用于高价值防伪场景，兼具隐蔽性（高功率激光加密二维码）与可重复利用优势。

　　

摘要

开发基于聚合物的多色余辉材料，使其具有可调的荧光颜色并适用于多种场景，仍然是光学防伪领域中的一个重大挑战。本文提出了一种新的方法，通过将三重态到单重态的F?rster共振能量转移（TS-FRET）与紫外（UV）激光直写技术相结合，制备荧光聚合物防伪标签。使用聚（丙烯酰胺-共-4′-乙烯基-[1,1′-联苯]-3,5-二羧酸）（BCA2PAM）作为供体，罗丹明6G（R6G）作为受体，实现了精确的颜色调节。此外，通过将多色余辉材料加载到滤纸上，实现了时间分辨的多色显示；同时通过与聚二甲基硅氧烷（PDMS）的简单集成，合成了发光弹性体。使用不同功率的激光在掺有R6G的BCA2PAM薄膜上刻写“disappear”字样，可以在紫外光照射下仅显示出“appear”字样。当紫外光关闭后，“disappear”字样显现出来，1秒后又重新出现“appear”字样，从而证明了这种方法的加密效果。高功率激光刻写的二维码在紫外光照射下不可见，但在模拟呼吸作用和随后的紫外光激活后变得可见。当这些薄膜与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）粘合带结合使用时，它们成为了具有可定制品牌特征的防篡改标签。在紫外光照射下可见的激光书写图案可以在常温湿度下被擦除，并用新的图案重新加密，显示出可重写的能力。这些结果提供了一种基于紫外光和多色时间分辨耦合的新方法，为高端防伪标签的应用展示了工业生产的潜力。

开发基于聚合物的多色余辉材料，使其具有可调的荧光颜色并适用于多种场景，仍然是光学防伪领域中的一个重大挑战。本文提出了一种新的方法，通过将三重态到单重态的F?rster共振能量转移（TS-FRET）与紫外（UV）激光直写技术相结合，制备荧光聚合物防伪标签。使用聚（丙烯酰胺-共-4′-乙烯基-[1,1′-联苯]-3,5-二羧酸）（BCA2PAM）作为供体，罗丹明6G（R6G）作为受体，实现了精确的颜色调节。此外，通过将多色余辉材料加载到滤纸上，实现了时间分辨的多色显示；同时通过与聚二甲基硅氧烷（PDMS）的简单集成，合成了发光弹性体。使用不同功率的激光在掺有R6G的BCA2PAM薄膜上刻写“disappear”字样，可以在紫外光照射下仅显示出“appear”字样。当紫外光关闭后，“disappear”字样显现出来，1秒后又重新出现“appear”字样，从而证明了这种方法的加密效果。高功率激光刻写的二维码在紫外光照射下不可见，但在模拟呼吸作用和随后的紫外光激活后变得可见。当这些薄膜与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）粘合带结合使用时，它们成为了具有可定制品牌特征的防篡改标签。在紫外光照射下可见的激光书写图案可以在常温湿度下被擦除，并用新的图案重新加密，显示出可重写的能力。这些结果提供了一种基于紫外光和多色时间分辨耦合的新方法，为高端防伪标签的应用展示了工业生产的潜力。