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       近年来，具备可见光响应的有机功能材料，尤其是光致变色材料与室温磷光（RTP）材料，已成为推动前沿光学应用发展的核心驱动力。尽管多数材料在紫外光照射下仅呈现单一功能特性，但可见光激发型功能材料的研发仍面临严重短缺。
      近日，西北工业大学黄维院士团队于涛教授课题组通过局域刚性设计策略与主客体策略，成功设计出三种具备可见光触发型光致变色与室温磷光双重功能的三芳基乙烯材料，并采用数字光处理（DLP）3D打印技术实现三维结构精准制备。研究团队通过将二苯并噻吩构建闭环态扩展π共轭体系引入三芳基乙烯骨架中，实现了吸收峰与激发光谱的红移。卤素原子与扭曲分子构型产生的丰富分子间相互作用有效稳定了三线态激子并降低能量耗散，从而赋予了材料可见光激发型光致变色与室温磷光特性。
      得益于可见光激发源的高度便捷性，此类双功能3D打印材料可高效构建个性化定制结构。本研究不仅开辟了兼具光致变色与室温磷光特性的功能光敏材料开发新路径，更为实现高分辨率光学多通道信息存储提供了新视角。相关成果以“3D Printable Materials with Visible Light Triggered Photochromism and Room Temperature Phosphorescence”为题发表在期刊《J. Am. Chem. Soc.》上，西北工业大学柔性电子研究院博士生肖雨欣和硕士生李家辉为本文的共同第一作者，于涛教授和黄维院士为共同通讯作者。
 

       该研究工作首先设计并合成了一系列三芳基乙烯衍生物作为客体分子，将其掺入光敏性环氧丙烯酸酯形成丙烯酸（EA:AA）聚合物基质复合体系。该体系展现出双重核心优势：（1）系间窜越效率提升显著增加三线态激子浓度；（2）刚性聚合物网络内受限的分子运动有效延长室温磷光寿命。尤为关键的是，致密聚合物环境通过维持分子异构化自由度，确保了光致变色反应活性。这类材料通过可见光激发实现了色态转变（无色→红色）与磷光发射的动态光学调控，其双光响应机制使3D打印结构具备光学加密与多通道信息存储功能（图1）。
 

        在此基础上，研究团队利用可调掺杂浓度（0.01 wt%，1 wt%），结合摩方精密面投影微立体（PμSL）3D打印技术（nanoArch® P150，精度：25 μm）成功制备出具有高分辨率的可编程光致变色-室温磷光双模式结构。在打印过程中，图案化投影逐层固化树脂，形成由交联EA:AA高分子链与分散DBTDpCl发光体构成的复杂结构。该油墨在光致变色过程的辐照下进一步交联，实现结构致密化，最终在可见光照射后呈现明亮的黄色磷光。如图2所示，经持续可见光激发后，镂空结构展现出显著光致变色效应，在室内光环境下12分钟恢复初始态；停止405 nm光照后，明亮的黄色余辉在暗室条件下可维持约1.0秒。
         同时这项工作利用不同浓度的掺杂墨水，打印制备的大熊猫（1 wt%）兼具光致变色与磷光特性，而竹林（0.01 wt%）仅具磷光特性。室内光环境下405 nm光照时，仅能读取粉色熊猫信息；暗室持续光照后，熊猫呈现强黄色磷光，竹林则发出微弱但可观测的磷光。此技术同样适用于莫斯电码存储：原始薄膜信息不可见，室内光环境下405 nm光照解码为"NATURE"，暗室环境下则解码为"6182×3"。这种融合室温磷光与光致变色的新型多通道存储技术具备三大优势：1) 难被模仿的高级加密特性 2) 简易的操作流程 3) 低环境要求的读取条件，为光学信息存储领域提供了突破性解决方案。
 

原文链接：: https://doi.org/10.1021/jacs.5c00976