在二维码设计中加入聚合物水凝胶，可以为机密信息加上“双重锁” -山东化工网

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在二维码设计中加入聚合物水凝胶，可以为机密信息加上“双重锁”

文章来源：贤集网更新时间：2022-03-03 14:35:30

为了防止数据泄露和伪造，开发高度安全但简单且廉价的加密技术无疑具有挑战性。在《Angewandte Chemie》杂志上，一个研究小组介绍了一种基于热响应聚合物水凝胶的“双锁”，该水凝胶对信息进行加密，以便只能在特定的温度和时间窗口读取信息。

除了数字加密方法外，物理方法也起着重要作用。它们的解码通常基于外部刺激，如光或热。多重刺激提供了更高的安全性，但会使读取数据变得繁琐和复杂。中山大学（中国广州）的郑志坤、陈旭东和刘伟领导的团队表示：“时域的加入大大提高了实现安全性和简单性统一的机会。我们受到面包烘焙的启发：只有烘焙温度不过低或过高，烘焙时间不太短或过长，才能制作出美味的面包。”

在他们的新型“双重加密系统”中，他们使用热响应聚合物水凝胶交联链分子，并在其“间隙”中加入水。高于或低于特定温度时，透明凝胶由于部分分解而变得不透明。LCST和UCST凝胶分别具有较低或较高的临界溶液温度。相保留和临界温度可以通过聚合物水凝胶主链中–CO–NH2基团的含量来控制。交联密度决定相变速率。

作为锁定标签的一个例子，该团队使用透明的丙烯酸板，上面有二维码图案的凹槽。将三种不同的凝胶放入图案的特定区域：一种UCST凝胶的相变温度约为40°C，两种LCST凝胶的相变温度为33°C（一种具有快速相变，另一种具有缓慢相变）。低于20°C时，UCST凝胶不透明，但高度收缩。图案变形，无法辨认。在20到33°C之间，它膨胀，由这种凝胶形成的代码部分变得可读。代码的第二部分由“快速”LCST凝胶形成，仍然无法读取。只有加热到33°C以上，两种LCST凝胶才会不透明。现在时机开始发挥作用：只有“快速”LCST凝胶的图案具有正确的第二部分信息。在37°C下，大约半分钟后，它变得可读，并且可以读取完整的代码。然而，短短三分钟后，“缓慢”的LCST凝胶变得不透明，并添加虚假信息，使代码无法读取。高于40°C时，两种LCST凝胶同时不透明。此外，UCST凝胶变得透明且不可读。

只有在已知特定温度和时间窗口的情况下，才能对这种加密进行解码。在这个例子中，解码的热源可以是红外线灯、水浴、吹风机，甚至是人体。如果密封以防止水分蒸发，这些廉价标签理论上适合长期使用。

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