港大和中科院首創(chuàng)可調(diào)控仿生雙色點(diǎn),助信息加密應(yīng)用
于自然界中,許多生物體逐漸演化出帶有兩種結(jié)構(gòu)色的斑點(diǎn)。這種雙色斑點(diǎn)有助生物體在自然界更善于偽裝隱藏,更有效傳遞信息和更靈活調(diào)節(jié)體溫模傚雙色生物斑點(diǎn)作參照標(biāo)準(zhǔn),被廣泛視為新型功能材料設(shè)計(jì)的靈感來(lái)源,能啟迪信息存儲(chǔ)及傳遞等工業(yè)智慧落地應(yīng)用。近日,香港大學(xué)研究人員于仿生雙色點(diǎn)的流程制備取得突破性進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)由港大機(jī)械工程系教授岑浩璋率領(lǐng),伙拍來(lái)自中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所綠色印刷實(shí)驗(yàn)室的研究員宋延林和副研究員李會(huì)增,提案以單元一步法,單一組裝并構(gòu)筑不同納米結(jié)構(gòu),從而產(chǎn)生雙結(jié)構(gòu)色的首創(chuàng)策略。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)雙水相體系(ATPS)液滴蒸發(fā)可自動(dòng)觸發(fā)液 - 液相分離,滴內(nèi)溶質(zhì)會(huì)選擇性富集到其中一相。經(jīng)由充分運(yùn)用ATPS分相后溶質(zhì)的單相富集,以及液滴蒸發(fā)過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)流,研究人員發(fā)現(xiàn)單粒徑的納米粒子會(huì)不均勻地分散到兩相中,隨后自組裝成具有不同晶格常數(shù)的光子晶體,進(jìn)而產(chǎn)生兩種不同的結(jié)構(gòu)色。該生成顏色會(huì)隨著納米粒子濃度值而相應(yīng)改變,因此具有強(qiáng)效調(diào)控性。由于這種雙色信息具備調(diào)節(jié)功能,研究團(tuán)隊(duì)在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出一種具備高儲(chǔ)存密度及加密強(qiáng)度的密碼,揭示仿生雙色點(diǎn)于信息存儲(chǔ)、訊息加密,以及通路傳遞等方面的潛在應(yīng)用需求。
這項(xiàng)研究的重要性不僅限于創(chuàng)新的仿生雙色點(diǎn)組裝技術(shù),更為構(gòu)筑非均相納米結(jié)構(gòu)墾辟了創(chuàng)新思路。 同時(shí),從研究作業(yè)于液滴蒸發(fā)誘導(dǎo)溶質(zhì)不均勻組裝的層面來(lái)看,研究結(jié)果有助加深公眾對(duì)背后物理意義的理解,對(duì)于驅(qū)動(dòng)復(fù)雜艱深的非均相微納結(jié)構(gòu)的自組裝靈感創(chuàng)意,賦有深遠(yuǎn)意義。
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