随着假冒伪劣产品和信息泄露事件日益增多，产品的防伪和信息保护一直是人们密切关注的热点和科学问题。目前，有许多的防伪技术层出不穷，比如常见的显色和荧光材料。这类材料由于制备容易，操作简单，信息显示单一等很容易被破解。相比于单一模式的显示，多模态可逆的材料在变化过程中呈现出丰富多样的信息，能更好的提升防伪和信息加密领域的安全水平。因此，发展一种具有多模态可逆材料（动态材料）在防伪和信息加密领域是十分重要的。
国家纳米中心段鹏飞研究员团队利用螺吡喃，以及锌配位的螺吡喃所具有的独特的光物理性能，巧妙设计了一种多模态可逆的圆偏振发光防伪材料（图1），实现了反射色，荧光和圆偏振发光三种模式共存，其每种模式显示三种状态，且三种态可进行动态可逆转换。更有趣的是，每种模态在左右圆偏振片的辅助下可以直接用裸眼明显区分。这种具有多模态可逆转换，裸眼可区分的隐蔽光防伪材料至今仍然没有相关的报道。
图1. 三种态分子间的相互转换（左），多模态防伪材料具有反射色、荧光和CPL信号多模特性，其中每种模式有三种状态，三种状态可以相互转换；插图展示了每个态的照片通过带有L-CPF和R-CPF的眼镜区分（左上角：自然光；右下角：365 nm光下）。
开环态螺吡喃（MC）在热刺激下会转变为闭环态（SP），而螺吡喃和锌离子共存时，在热刺激下更容易促使螺吡喃开环与锌离子形成配合物（MC-Zn2+）。研究人员引入过量的螺吡喃和少量的锌离子到手性液晶体系中，保证螺吡喃在开环态与锌离子完全配位，同时还保留过剩的螺吡喃。引入手性液晶不仅为控制螺吡喃的开闭环速率提供一个合适场所，同时可以获得较大的发光不对称因子。样品在初始态时，闭环螺吡喃和锌离子（SP/Zn2+）表现为无颜色，无荧光；在紫外灯365 nm光照射下，SP/Zn2+逐渐的转变为MC和MC-Zn2+共存，而MC-Zn2+至MC存在激发态能量转移，使其外观显示紫色，荧光为红色（~680 nm），圆偏振发光的glum值为1.1；紧接着，在加热的条件下，MC逐渐的转变为SP，而MC-Zn2+保持不变，其外观显示黄色，黄色的荧光（~580 nm）和glum为0.4的圆偏振发光。最后在可见光的照射下恢复到初始的态。同时每个态都可以在左和右圆偏振片下显示出明显的区别（图2）。
图2. a) 光热刺激下的CPL (λex = 400 nm)。b)在光热交替刺激下，发射峰在685 nm和590 nm处的glum监测。c) 可逆转换过程的图片及在左右圆偏振下的图片。
图3. 基于反射色、荧光和CPL的信息加密和解密，在反射颜色和荧光方面表现出动态变化。
该工作不仅为设计多模态可逆材料提供了新的策略，而且实现了圆偏振发光在防伪等领域的应用。为了进一步验证防伪概念的可行性，我们设计了防伪加密信息（图3）。相关研究成果发表于Advanced science.杂志上 (文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202201565)。
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