隨著現(xiàn)代科技的蓬勃發(fā)展，虛假信息的泛濫對(duì)產(chǎn)品真?zhèn)蔚淖R(shí)別、人類的健康、甚至國(guó)家安全都構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。與此同時(shí)，信息安全問(wèn)題也不斷涌現(xiàn)，包括機(jī)密文件的泄露、信息完整性的破壞、未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)等。因此，打擊與日俱增的假冒偽劣行為，阻止信息被仿制至關(guān)重要。作為新興智能材料，刺激響應(yīng)聚合物（SRPs）能夠在特定的外部刺激下產(chǎn)生明顯的變化，包括發(fā)光、變色、變形、運(yùn)動(dòng)及其組合形式。其中，可調(diào)的光學(xué)特性使得SRPs在信息存儲(chǔ)和防偽領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，引起了人們的極大興趣。然而，目前的單通道信息由于安全等級(jí)較低，仍無(wú)法有效防止信息被竊取或模仿。因此，開(kāi)發(fā)具有多模式、多層級(jí)防偽特性的SRPs具有重要意義。

　　中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所海洋新材料與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室智能高分子材料團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事高分子水凝膠的仿生可控構(gòu)筑及其在柔性驅(qū)動(dòng)與感知、熒光防偽等領(lǐng)域的應(yīng)用探索(Adv. Mater., 2023, 35, 2300615; Adv. Mater., 2023, 35, 2211758; Adv. Mater., 2022, 34,2107452; Adv. Mater., 2022, 34, 2201262; Adv. Mater., 2021, 33, 2103937; Adv. Mater., 2020, 32, 2004290; Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62, 2300417; Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 21890; Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 8608; Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 19237; Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 16243）。近期，該團(tuán)隊(duì)陳濤研究員、樂(lè)曉霞副研究員受邀在Chemical Society Reviews上發(fā)表了題為“Stimulus-Responsive Polymer Materials Toward Multi-mode and Multi-level Information Anti-counterfeiting: Recent Advances and Future Challenges”的綜述（Chem. Soc. Rev., 2024, DOI: 10.1039/d3cs00753g）。該綜述總結(jié)了基于SRPs的先進(jìn)防偽策略的最新成果，包括多模式防偽（靜態(tài)信息）和多層級(jí)防偽（動(dòng)態(tài)信息），回顧了此類材料在防偽標(biāo)簽、識(shí)別平臺(tái)、智能顯示器等領(lǐng)域的應(yīng)用前景，討論了這一新興領(lǐng)域的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

　　當(dāng)SRPs暴露于光等外部刺激時(shí)（溫度、離子、電、磁、機(jī)械力、濕度等），會(huì)產(chǎn)生明顯的物理化學(xué)特性改變（如圖1）。目前，大多數(shù)基于SRPs的防偽材料普遍功能單一，以單通道信息顯示為主，安全級(jí)別較低，無(wú)法有效防止信息泄露或被仿冒。為了克服這些缺點(diǎn)，更多的注意力集中在開(kāi)發(fā)多模式或多層級(jí)技術(shù)以獲得具有更好安全性的防偽系統(tǒng)。多模防偽靜態(tài)信息系統(tǒng)主要是指通過(guò)改變光學(xué)模式來(lái)顯示信息，即在一定的光學(xué)條件下（如偏振光、自然光、不同波長(zhǎng)的紫外光等）可以顯示預(yù)先加密的信息，包括結(jié)構(gòu)色和熒光色的組合、熒光圖案與表面微觀結(jié)構(gòu)（褶皺）的結(jié)合、磷光和熒光的配合、激發(fā)波長(zhǎng)依賴性發(fā)光等。對(duì)于多層級(jí)的動(dòng)態(tài)信息防偽體系來(lái)說(shuō)，刺激響應(yīng)行為所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)信息展示過(guò)程是關(guān)鍵（如圖2），涉及的動(dòng)態(tài)過(guò)程是指通過(guò)單個(gè)外部刺激或多個(gè)刺激的組合，觸發(fā)SRPs中隱藏信息的出現(xiàn)，包括目標(biāo)信息的漸進(jìn)式展示和不同信息的逐步呈現(xiàn)。

　　隨著基于SRPs的信息存儲(chǔ)向多模式、多層級(jí)的防偽材料逐步發(fā)展，其將在各個(gè)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。盡管SRPs在先進(jìn)信息存儲(chǔ)（多模式防偽和多層級(jí)加解密）方面的研究取得了一些進(jìn)展，例如，更強(qiáng)的加密復(fù)雜性、更先進(jìn)的加密算法、更大的信息存儲(chǔ)容量，但其未來(lái)的發(fā)展仍存在相當(dāng)大的困難。本綜述將有利于開(kāi)發(fā)新一代基于SRPs的先進(jìn)防偽體系，為實(shí)現(xiàn)更高層次的信息安全開(kāi)辟新的途徑。

　　寧波材料所直博生沈瑩為論文第一作者，樂(lè)曉霞副研究員、陳濤研究員為論文通訊作者。這項(xiàng)工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2022YFB3204300）、國(guó)家自然科學(xué)基金（52103246）、浙江省自然科學(xué)基金（LQ22E030015）、寧波市自然科學(xué)基金（2023J408、20221JCGY010301）、寧波國(guó)際合作項(xiàng)目（2023H019）、中德合作國(guó)際交流項(xiàng)目（M-0424）的支持。

圖1 多種不同的外部刺激源和不同種類的刺激響應(yīng)高分子材料

圖2 基于刺激響應(yīng)聚合物（SRPs）的多模靜態(tài)信息防偽和多層級(jí)的動(dòng)態(tài)信息防偽

　　（海洋實(shí)驗(yàn)室 沈瑩、樂(lè)曉霞）