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투명발광 잉크 개발
  • 등록일2018.08.23
  • 조회수469


최근, 톈진(天津)대학 재료학부 펑웨이(封偉) 연구팀은 중국 최초로 불소-질소 이중도핑 탄소양자점(FNCDs)을 제작하였고 이를 기반으로 암호화가 가능할 뿐만 아니라 자가보호형 초장시간 실온 인광 성능을 보유한 잉크를 개발하였다. 해당 연구성과는 "Advanced Functional Materials"에 온라인으로 게재되었다.

발광 투명소재 특히 실온 인광소재는 장기적 발광 수명 및 특이한 단일선 상태-삼중선 상태 전이 등 우수한 특성을 보유하고 있기에 아주 뚜렷한 암호화 효과를 발생할 수 있다. 또한 광자 암호화 정보의 중요한 운반체로서 정보 안전 분야에서 광범위한 응용전망을 갖고 있다. 아울러 관심사로 떠오르고 있는 연구 분야이며 아주 높은 경제가치 및 응용전망을 보유하고 있다. 투명잉크는 발광 투명소재 플루오로카본류에 속하는 소재이다.

대부분 탄소양자점 기반 실온 인광소재는 탄소양자점을 기질에 삽입해야 실온 인광 발광 현상이 발생하며 발광 시간은 수십 밀리초 밖에 되지 않는다. 연구팀이 개발한 실온 인광 탄소양자점은 기질 보조적 산소 격리층을 고려하지 않는 조건에서도 실온에서 자연발광 인광을 구현할 수 있고 발광 시간이 1.21초에 달한다. 또한 외부 자극은 직접 노출된 탄소양자점에 작용할 수 있기에 외부 자극 응답성을 보유한 인광 센서 설계에 적합하다. 실험 과정에서 연구팀은 불소-질소 이중도핑 탄소양자점 수분산액으로 제작한 잉크를 일반 상업용 잉크젯프린터를 통하여 미리 설계한 복잡한 패턴, 문자 등 암호화 정보를 여과지에 프린트하였다. 건조 후 해당 잉크는 자외선등 조건에서 강렬한 고체 남색 형광을 방출하고 자외선등을 조사하지 않는 조건에서 자가보호 녹색 인광을 방출하여 시공간 차원에서의 정보 이중 안전 보안을 구현하였다.

본 연구성과는 정보 기록 판독, 위조방지 및 스테가노그래피(Steganography) 등 분야에 응용될 전망이다. 또한 해당 이중 원소 복합 도핑 기술은 실온 인광 투명소재의 설계 및 응용에 새로운 아이디어를 제공하였다.

정보출처 : http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/2018-08/22/content_702778.shtml