多功能纳米复合材料的突破：从传感到信息安全保护

研究背景

多金属纳米材料因其独特的物理、化学、光学和电学性能而备受关注。这些材料通过结合多种金属组分的特性，展现出比单一金属纳米材料更优越的性能。然而，传统的多金属纳米材料制备方法存在局限性，难以充分发挥其潜力。此外，在分子信息技术领域，如何利用纳米系统实现高效传感、可编程控制和信息保护，一直是科学家们研究的重点。

研究意义

近期，黄伟涛课题组在《Research》期刊上发表了一项突破性研究成果，成功合成了一种多功能的三金属金-银-铬纳米复合材料（Au–Ag–Cr NCs），并将其应用于多个领域，包括多模式和多分析物传感、高级算术和可逆逻辑运算，以及大规模信息安全保护。这一研究不仅更新了多金属纳米材料的制备范式，还为分子信息技术开辟了新的应用方向。

研究亮点

1）多模式和多分析物传感：Au–Ag–Cr NCs展现出对两种分析物（Hg²⁺和次氯酸根）的多通道传感能力，通过结合多个信号通道，显著提高了选择性和灵敏度。

2）高级逻辑运算：利用Au–Ag–Cr NCs对不同物质的多响应性，构建了多种基本逻辑门和复杂的逻辑电路，包括半减法器和传输门。

3）信息安全保护：通过将Au–Ag–Cr NCs的内在传感和响应机制数字化，成功实现了分子级加密术和隐写术，为长文本信息提供了强大的安全保护。

未来应用展望

这一研究为多金属纳米材料的设计和多功能性提供了新的见解，并为分子信息技术的新范式铺平了道路。未来，通过开发更多功能强大的纳米传感平台，可进一步拓展其在环境监测、生物医学诊断和信息安全等领域的应用。

原文链接：https://spj.science.org/doi/10.34133/research.0763