Eu3+复合物的自组装实现多刺激响应的数据加密

《Advanced Materials》：Self-Assembly of Eu3+ Complexes Enabling Multistimuli-Responsive Data Encryption

稀土纳米颗粒通过J-聚集自组装实现pH/温度/光三重响应，抑制非辐射衰变提升发光性能。该材料可逆切换红绿发光（614/480nm）、线性热致淬灭双模式测温（灵敏度3.82%·K?1/7.46%·K?1）及光控FRET单粒子开关，构建动态印刷标签、QR码和 hydrogels加密平台，并利用自组装随机性开发双密钥认证（强度/寿命）和超高编码容量（41???）的物理不可克隆功能（PUFs）。

　　

摘要

多刺激响应型发光材料是下一代信息加密的关键，然而将正交刺激响应性、高可逆性和纳米级可编程性结合在一起仍然是一个巨大的挑战。在本研究中，基于Eu³⁺的纳米颗粒（Eu-NPs）通过一种定制的β-二酮复合物（Eu(THA)₃）的J聚集驱动自组装，实现了对pH值、温度和光三种正交刺激的响应性发光。纳米结构内的空间限制抑制了非辐射衰减，提高了发光量子产率并延长了发光寿命。这些Eu-NPs具有以下特性：i) 可逆地在红色Eu³⁺发光（614 nm）和绿色配体诱导的发光（480 nm）之间切换，并具有良好的循环性能；ii) 具有线性热淬灭特性，可用于双模温度测量（强度灵敏度：3.82%·K^?1；寿命灵敏度：7.46%·K^?1）；iii> 能够通过二噻吩乙烯（DTE）实现紫外/可见光调控的FRET效应，从而实现单颗粒的开关控制。利用这些特性，开发了多种层次化的加密平台，包括动态响应型打印标签、二维码和水凝胶。此外，利用其自组装的随机性，还制备了具有双重密钥（强度/寿命）认证机制和超高编码能力（4^1,600）的物理不可克隆功能（PUFs）。这种策略通过将动态数据加密与物理不可克隆的安全性集成到单一稀土纳米平台上，为自适应防伪技术开辟了新的途径。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。