近日,胶体和表面A:物理化学和工程(Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects)在线发表我组关于信息隐藏防伪策略的一种含有不同拉曼信号普鲁士蓝类似物包金纳米粒子(Au@PBA NPs)安全油墨的研究工作。论文题为Visible security ink blended by Prussian blue analogues encapsulated gold (Au@PBA) nanoparticles for information hiding(由普鲁士蓝类似物混合的封装金纳米粒子可见安全墨水用于隐藏信息)。武汉纺织大学为第一署名单位,我组博士研究生余东为论文第一作者,沈爱国教授为论通讯作者。
本文设计了一种新的信息隐藏策略,并且合成了两种含有不同拉曼信号的普鲁士蓝类似物包金纳米粒子(Au@PBA NPs),以用于配制安全油墨。如图1A所示,选择Au@PBA (Pb)和Au@PBA (Cu)这两种具有最显著拉曼位移差异的纳米粒子,调配出适用于商用喷墨打印机的安全油墨,并将其用于两组数字图案的叠加打印,构造出两组数字的复合图案。由于相对位置的重叠,复合图案为数字信息“888”。然而利用拉曼光谱仪逐像素采集每一区域的SERS信号,并进行信号分离后,可以得到以2122 cm-1为输出的数字信息“123”和以2176 cm-1为输出的数字信息“890”。上述策略的成功实施得益于Au@PBA NPs的两种不同的颜色输出机制:散射颜色由金属内核(Au)决定,而“拉曼颜色”则由普鲁士蓝类似物(PBA)外壳决定,如图1B所示。其中普鲁士蓝类似物外壳的化学结构简式如图1C所示(其中K+、空位、H2O等物种被忽略)。本文采取的策略有以下优点:(1)安全油墨与喷墨打印技术相结合,为防伪标签提供了一种简单、低成本的制造方法;(2)两种Au@PBA NPs分别在2122 cm-1和2176 cm-1表达出拉曼特征峰,增加了标签的复用能力;(3)两种防伪油墨在白光下呈现相同的颜色,秘密信息只能通过拉曼检测读取出来,提高了机密信息的安全性。综上,本文提供了一种新的信息安全策略,为用于信息隐藏安全标签的发展提供了一种新的思路。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927775723005381