188bet足球/合肥國(guo)家實驗室羅毅團隊張(zhang)群研究(jiu)組在(zai)基于(yu)光學加密的信(xin)息安全領域取(qu)得重(zhong)要進展，提出一種(zhong)基于(yu)二維(wei)雜化鈣鈦(tai)礦有機陽離子(zi)精細調(diao)控的、兼(jian)具高安全性和(he)高效率的信(xin)息加密/解(jie)密新策略。相關研究(jiu)成(cheng)果以“High-Security and High-Efficiency Information Encryption/Decryption Based on 2D Hybrid Organic–Inorganic Perovskites via Delicate Organic-Cation Engineering”為題(ti),5月6日在(zai)線(xian)發表于(yu)《德國(guo)應用化學》，并被選為熱(re)點(dian)論文(wen)。
刺(ci)激(ji)響(xiang)應發光材(cai)(cai)料是(shi)指(zhi)在(zai)諸如光、熱(re)、濕度、機械力(li)、電場、化學試劑等(deng)外界刺(ci)激(ji)作用下(xia)，其發光強度、波長或壽命等(deng)發生可逆(ni)或不(bu)可逆(ni)變化的(de)(de)智能材(cai)(cai)料，具有環境自(zi)適(shi)應和(he)信(xin)(xin)(xin)號反饋等(deng)特性。目前，基于刺(ci)激(ji)響(xiang)應發光材(cai)(cai)料的(de)(de)光學加(jia)密(mi)在(zai)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)安全領域受到了廣泛的(de)(de)關注(zhu)。隨著(zhu)高(gao)(gao)質量鈣(gai)鈦(tai)礦納米晶合成的(de)(de)實現(xian)，鈣(gai)鈦(tai)礦基的(de)(de)刺(ci)激(ji)響(xiang)應發光材(cai)(cai)料在(zai)該領域的(de)(de)應用方(fang)興未艾(ai)，展現(xian)出很大(da)(da)的(de)(de)應用潛力(li)；然而，高(gao)(gao)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)安全性和(he)高(gao)(gao)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)提取效率的(de)(de)同時實現(xian)頗具挑戰性。一方(fang)面，目前的(de)(de)大(da)(da)部分策(ce)略多采(cai)用單模態加(jia)密(mi)/解密(mi)方(fang)式，難以保(bao)證高(gao)(gao)的(de)(de)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)安全性；另一方(fang)面，很多方(fang)案(an)的(de)(de)實施有賴于一系列繁雜的(de)(de)制(zhi)備(bei)加(jia)工流程，極大(da)(da)地(di)限制(zhi)了信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)提取效率。
針對上述挑戰，研究人員選取了一類代表性的二維雜化鈣鈦礦材料（苯乙胺鉛碘，PEA2PbI4），采用有機陽離子精細調控工程，獲得了一系列鹵代衍生物，并證實了將其應用于信息加密/解密的可行性，繼而構建了一個兼具高信息安全性和高信息提取效率的多模態加密/解密工作平臺。首先，在高質量二維鈣鈦礦薄膜的變溫熒光實驗中，研究人員定量刻畫了比鄰的兩個發射帶在低溫條件下的發射強度變化關系，并據此遴選出母體PEA2PbI4及其鹵代衍生物(2-F-PEA)2PbI4和(4-Br-PEA)2PbI4作為實施信息加密/解密的三種原料樣。其次，在驗證了常溫下這三種原料樣的不可區分性之后，研究人員采用三重“鑰匙”（即紫外光照、液氮降溫、窄帶濾波），使得信息加密/解密運作于八個模態（有且只有一個“Real”信息，余者則為“Fake”或“Null”信息），大大提高了信息安全性。值得一提的是，采用常規的液氮接觸直接降溫方式，不僅具有顯著的成本效益，而且可以大幅縮短信息提取時間（僅需10秒）。最后，為了防止“鑰匙”泄漏所帶來的保密性降低，研究人員進一步提出了一種基于點陣密碼本的加密方式，由簡單的2×2點陣所生成的隨機變量數可高達4.566×1047（即使采用目前最快的計算機El Capitan也需約1022年方可破(po)解），確(que)保了極高(gao)的信息安全(quan)性。
這項成果所展示的(de)(de)基于鈣鈦礦材料刺激(ji)響應發(fa)光性(xing)(xing)質的(de)(de)、采(cai)用(yong)三(san)重“鑰匙”運作(zuo)于多模態下的(de)(de)信息(xi)(xi)加密(mi)/解(jie)密(mi)新(xin)(xin)策略和新(xin)(xin)方案(an)，不僅具有高的(de)(de)信息(xi)(xi)安全性(xing)(xing)，而且(qie)具有高的(de)(de)信息(xi)(xi)提取效(xiao)率，為(wei)信息(xi)(xi)安全領域(yu)的(de)(de)光學加密(mi)相關研發(fa)提供了新(xin)(xin)的(de)(de)可能性(xing)(xing)。
188bet足球化學(xue)物理系博士研究生陳子昂同學(xue)為(wei)論(lun)文(wen)的(de)第一作者，這項(xiang)工作得到了科技部、國家自然科學(xue)基(ji)金委(wei)等單位的(de)項(xiang)目資助。
論文鏈接：//onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202504327
（化(hua)學(xue)(xue)與材(cai)料科學(xue)(xue)學(xue)(xue)院、科研部）
