高分子材料考研，
信息的安全保护与人类生活、社会稳定、甚至国家安全息息相关，这促进了相关防伪材料及防伪技术的快速发展。然而，基于传统硬质或干态存储介质的信息常常以静态形式显示，无法面对日益猖獗的造假、仿制技术所带来的挑战。因此，亟需开发新型的防伪材料、创新性的加密-解密方式，来提高存储信息的安全等级。智能高分子水凝胶材料因具有可设计的三维网络结构而被赋予各项功能，在软体机器人、仿生皮肤、组织工程等方面具有应用潜力。特别地，这类材料能够在特定的外界刺激下呈现颜色的变化或者形状的改变，因此有望应用于信息防伪领域。
近期，中科院宁波材料所的陈涛研究员和乐晓霞副研究员以“Recent Progress in Smart Polymeric Gel-based Information Storage for Anticounterfeiting”为题在《Advanced Materials》上发表了综述，介绍了智能高分子水凝胶基信息防伪材料的发展现状，从物理色、化学色（以荧光为主）的可控调节实现信息的加密-解密，到多功能的协同以实现多色、多维度的信息防伪模式，并讨论了这类材料目前存在的挑战及未来的发展前景。
图1. 具有可调光学性能的凝胶材料，包括化学色（以荧光为主）和物理色（干涉/衍射，反射/透过，折射/散射），实现从单色到多色、从单维度到多维度的信息防伪。
图2. 凝胶网络设计的卡通示意图，通过可调控的光学性能实现信息防伪。
【总结与展望】
本文着重介绍了如何赋予凝胶体系以化学色（以荧光为主）：通过碳点（CDs）、有机荧光染料、镧系配合物等在凝胶体系中的引入（化学修饰或者物理掺杂）；物理色：通过光和凝胶基底微纳结构的干涉/衍射、折射/散射、反射/透过等的相互作用。在此基础上，辅助光刻、光聚合等技术可以将永久的信息储存于凝胶体系中，通过离子印染或者模块组装等方法可实现信息的重复书写或重构。基于以上，作者做出总结和展望：
1、与其他的防伪材料相比，智能凝胶材料具有优异的刺激响应性能，能够实现存储信息的动态输出，从而提高防伪性能；然而，凝胶遇水易溶胀、脱水易收缩的缺陷，会使得存储信息的准确性和精度得不到保障；目前发展的抗失水/抗溶胀水凝胶或许是一个不错的选择。
2、此外，如何提高信息的存储能力和分辨率是另一个问题；可以制备微、纳尺寸的凝胶，并借助离子打印、4D打印等打印技术，实现信息的载入，或者直接以凝胶作为基底材料，以各类离子溶液作为“墨水”进行打印，从而解决这个问题。
3、最后，防伪领域的终极目标是：用最简单的方式，实现最高级的防伪；因此，光、湿气、温度等刺激-响应方式或许是凝胶基信息防伪体系的最终趋势，与此同时，不同光学性能的结合、不同功能的协同，也有助于信息安全等级的进一步提高。
来源：高分子科学前沿
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