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发光隐形墨水

2018-08-22 来源:科技日报 作者:

  日前,天津大学材料学院封伟团队国内首次制备出氟氮双掺杂碳量子点(FNCDs),并基于此造出了可以隐形且具有自保护超长室温磷光性能的神奇墨水。该成果在最新一期《Advanced Functional Materials》在线发表。

  据介绍,发光隐形材料,特别是室温磷光材料,因具有长发光寿命和独特的单线态—三线态跃迁等优异特征,能起到非常显著的加密效果,是光子加密信息的重要载体,在信息安全领域应用广泛,也是热门科研领域之一,具有非常高的经济价值和应用前景,而隐形墨水就是发光隐形材料氟化碳领域的下游具体产品。

  目前已报道的绝大多数基于碳量子点的室温磷光材料,需将碳量子点嵌入到基质中才能获得室温磷光发射现象,且产品发光仅有几十毫秒。封伟团队此次制备的室温磷光碳量子点,无需考虑基质辅助的氧隔离层就可以实现室温下自发磷光,时间长度达到1.21秒,外界刺激还可以直接作用于裸露的碳量子点,有利于设计具有外界刺激响应性的磷光传感器。实验中,研究人员用氟氮双掺杂碳量子点的水分散液制成的墨水,通过普通的商业喷墨打印机,将预先设计的复杂图案、文字等加密信息打印在滤纸上,其干燥后在紫外灯下发射出强烈的固态蓝色荧光,移去紫外灯后会发射出自我保护绿色磷光,实现了时间维度和空间维度的信息双安全保护。

  这一研究成果,未来有望应用于信息记录读取、防伪和隐写术等领域。同时,这种双元素共掺杂技术也为室温磷光隐形材料的设计和应用提供了新的思路。

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