在超分子凝胶中，蒸发编码的荧光梯度呈现出由聚集诱导的发光现象：这是一种实现加密和防伪的动态方法

《Journal of Colloid and Interface Science》：Evaporation-coded fluorescent gradients in supramolecular gels displaying aggregation-induced emission: A dynamic route to encryption and anti-counterfeiting

本研究设计了一种基于多组分超分子凝胶的动态荧光加密系统，通过溶剂蒸发诱导荧光多色可逆变化及自擦除特性，实现四维加密与防伪应用。

　　这篇研究提出了一种基于聚集诱导发光（AIE）原理的多功能超分子凝胶系统，其核心功能是通过溶剂蒸发实现动态信息加密与防伪。该系统不仅能够在特定条件下增强荧光发射效率，还能在溶剂蒸发过程中实现时间依赖的荧光颜色变化与淬灭，这一过程具有可逆性，从而为信息的动态加密和防伪提供了新的思路。

在当前信息泄露、数据篡改和网络攻击日益严重的背景下，传统静态加密技术的安全性面临挑战。因此，开发具有动态响应能力的加密材料成为研究热点。这类材料能够在外部刺激下，如温度、湿度、光或化学物质的变化，产生可调控的光学信号，从而实现多层次的认证机制、自我擦除功能以及防复制特性。本文所提出的超分子凝胶系统正是在这一需求下诞生的创新成果。

研究团队通过设计一种多组分协同组装的超分子凝胶体系，成功实现了荧光信号的可逆调控。该体系主要由三种成分组成：一种以苯丙氨酸为功能基的1,3,5-苯三甲酰胺衍生物（C3-Phe）、透明质酸（HA）以及铝离子（Al3?）。这些组分通过非共价相互作用，如氢键、π-π堆积和静电作用，形成稳定的三维网络结构。这种结构不仅提供了物理支撑，还有效限制了嵌入其中的AIE发光材料——4,4′-(1,2-二苯基乙烯-1,2-二基)二苯甲酸（TPE-CA）的分子内运动，从而显著提升了其荧光量子产率，从原本的1.91%提升至62.43%。

为了进一步扩展该系统的功能，研究者引入了两种荧光染料：4,7-二（2-噻吩基）-2,1,3-苯并噻二唑（DBT）和罗丹明B（RhB）。这两种染料作为F?rster共振能量转移（FRET）的受体，构建了一个级联的能量传递平台。这种设计使得系统能够实现多色荧光发射，并且通过调控溶剂蒸发速率，可以实现荧光颜色的动态变化。例如，当水逐渐蒸发时，TPE-CA的荧光强度会随时间变化，呈现出可预测的淬灭过程，而通过重新补水，这一变化过程可以被逆转，恢复原有的荧光状态。这种可逆性为信息的动态加密提供了可能，因为信息可以在特定时间被“擦除”或“重新激活”。

该系统的独特之处在于，它将溶剂蒸发这一通常被视为不利因素的过程，转化为一种可控的功能性触发机制。传统上，超分子凝胶在溶剂蒸发后往往会失去结构稳定性，导致性能下降。然而，本文的研究突破了这一局限，不仅实现了凝胶结构的稳定，还利用溶剂蒸发过程中的动态变化来调节荧光特性。这种设计不仅提高了系统的安全性，还增强了其适应性和可操控性，使其能够响应外部环境的变化，从而实现更复杂的信息编码方式。

此外，该系统还具备“自擦除”功能，即在特定条件下，信息可以被迅速清除或隐藏，这在防伪和加密领域具有重要意义。例如，在需要临时隐藏信息时，可以通过控制溶剂蒸发的时间和速率，使信息在一段时间后自动消失，从而防止信息被非法获取或复制。这种特性使得该系统在安全信息传输和存储方面展现出巨大的应用潜力。

从材料科学的角度来看，该研究展示了如何通过合理的分子设计和多组分协同作用，构建具有高度功能性的智能材料。超分子凝胶因其可逆的结构特性、动态响应能力和良好的环境适应性，被认为是未来智能材料的重要发展方向之一。本文所开发的系统不仅继承了这些优势，还通过引入AIE发光材料和FRET机制，实现了更复杂的光学行为，从而拓宽了其应用范围。

在实际应用中，这种材料可以用于创建具有时间依赖性的信息载体，例如在文档、包装或电子设备中嵌入该凝胶，使其在特定环境下展现出不同的光学信号。这种技术可以应用于需要时间验证的场合，如物流追踪、产品溯源、身份认证等。此外，由于其多色荧光特性，该系统还可能用于创建更复杂的防伪图案，例如动态的全息图像或可变的荧光编码，这些图案在不同条件下会呈现出不同的视觉效果，从而提高防伪的难度。

从研究方法来看，该团队采用了多组分协同组装策略，结合了化学合成与材料科学的知识，构建了一个具有高度功能性且结构稳定的超分子凝胶体系。这种策略不仅提高了材料的性能，还为未来开发更多具有动态响应特性的智能材料提供了新的思路。此外，研究中还通过实验验证了该系统的可逆性和时间依赖性，证明了其在信息加密和防伪中的可行性。

该研究的创新点在于，它将溶剂蒸发这一常见现象转化为一种可控的加密机制，从而实现了4D加密和防伪平台的构建。4D加密通常指的是在三维空间基础上，增加时间维度的信息编码方式。本文所提出的系统正是基于这一理念，通过时间控制的荧光颜色变化，实现了信息的多阶段验证和动态隐藏。这种技术不仅提高了信息的安全性，还增强了其在不同应用场景下的适应性。

从更广泛的意义上来看，这种基于AIE原理的智能材料为未来的多功能材料设计提供了新的方向。随着人们对信息安全性需求的不断增长，开发具有动态响应能力的材料将成为一个重要的研究领域。本文所提出的系统不仅在理论上具有创新性，而且在实际应用中也展现出良好的前景，为信息安全、防伪技术以及智能材料的发展提供了新的思路和工具。

总之，这项研究通过巧妙的分子设计和多组分协同作用，成功开发了一种具有时间依赖性和可逆性的AIE超分子凝胶系统。该系统能够通过溶剂蒸发实现荧光信号的动态调控，从而为信息加密和防伪技术开辟了新的途径。其多色荧光特性、可逆性以及对环境刺激的响应能力，使其在多个领域具有广泛的应用价值。未来，随着相关技术的不断进步，这类材料有望在更复杂的场景中发挥作用，推动智能材料和信息安全技术的发展。