汤建新教授课题组《Chemical Communications》：光驱动的耗散聚集诱导发光系统用于时间依赖的信息加密
在信息安全领域，开发新型的加密技术以防止未授权访问和信息泄露是至关重要的，尤其是在经济和军事领域。信息加密是信息安全的有力工具。荧光图案由于其易于观察的特性而被广泛应用于信息加密和防伪技术中。响应外部刺激的动态荧光模式可以显著提高信息安全性，但如果解密信息处理不当，仍然存在二次信息泄露的风险。主要原因是刺激响应系统是在热力学平衡条件下获得的，自主的自我调节行为在很大程度上是不存在的。
2024年4月19日，湖南工业大学生命科学与化学学院汤建新教授课题组在《Chemical Communications》期刊上发表了题为“A light-fueled dissipative aggregation-induced emission system for time-dependent information encryption”的研究论文。该研究成功构建了一种基于可逆电静力作用的新型光驱动耗散聚集诱导发光（LDAIE）系统，该系统展现出了可逆和自发的聚集诱导发光（AIE）荧光开关，为时间依赖的信息加密提供了新的可能性。
研究团队利用阳离子AIE发光体（AIEgens）与在420纳米光照射下由磺酸基汞青光酸（SMEH）转化的阴离子螺吡喃（ASP）之间的可逆电静力作用，构建了LDAIE系统（图1）。该系统在光照射下能够响应性地组装和解聚，诱导荧光“开启”和“关闭”，从而实现信息的加密和自擦除。这种基于光的非接触式控制方法，为动态荧光防伪平台的设计和制造提供了新的机会。
图1. 基于静电相互作用的LDAIE系统示意图和时间锁信息加密平台示意图
该研究利用LDAIE系统开发了一种时间依赖的信息安全平台，该平台具有自擦除能力，用于高级信息存储和加密。通过改变SMEH溶液的浓度，可以编程信息加密的复杂性，从而提高了信息的安全性（图2A）。研究展示了如何通过光照射和时间控制来加密和解密信息，以及如何通过光照射的停止来自擦除已解密的信息，从而有效防止了信息的二次泄露（图2B）。
图2.（a）SMEH- TPE4N4+在485 nm处的发射强度随SMEH浓度的增加而变化的一级动力学拟合结果;（b）不同荧光变化率进行多级二值编码信息加密和自擦的示意图
汤建新教授为本文的通讯作者，博士生杨彩霞为第一作者。该研究得到了中国国家自然科学基金和湖南省自然科学基金的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1039/D3CC01092A
