在21世紀(jì)這個信息技術(shù)高度發(fā)展的時代，我們的日常生活被海量的數(shù)據(jù)、信息充斥著，信息的傳播途徑也是非常多樣化。然而，人們在感受信息獲取便捷的同時，也遭受著機密信息泄露以及虛假信息所帶來的困擾。所以，對于信息加密-解密技術(shù)及相應(yīng)防偽技術(shù)的開發(fā)極其重要。

信息加密-解密

保護機密信息并防止其泄露主要涉及信息的加密、解密以及后續(xù)的信息銷毀過程（如下圖所示），每一步都對信息安全性的程度至關(guān)重要。

圖 信息加密-解密-銷毀的示意圖

加密-解密技術(shù)最早可以追溯到以火漆封緘來保持信件的安全性，通過火漆的完整程度來判斷信息是否泄露。在古希臘，人們通過將帶有信息的布條以一定的角度和方向纏在特定粗細的木棒上，得到特定排列的信息。當(dāng)然還有包括我們現(xiàn)在還在使用的摩斯密碼，它主要利用時通時斷的信號代碼，通過不同的排列來代表不同英文字母或數(shù)字的摩斯密碼。此外，我們經(jīng)常在諜戰(zhàn)片中看到的隱寫術(shù)也是一種極其常用的加密-解密技術(shù)手段，間諜們通過檸檬汁或者米湯等隱形墨水來進行書寫，解密的時候只要通過火烤或者涂抹碘液的方式即可顯現(xiàn)信息。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新型的信息加密方式層出不窮，例如數(shù)字碼、全息防偽、FRID技術(shù)、水印、熒光識別等等。

閱后即焚

信息的加密-解密過程保證了信息在傳遞過程中的安全性，然而，解密的信息如果未經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚砣匀淮嬖谛畔⒍涡孤兜奈ｋU。因此，亟需開發(fā)新型的智能顯示模式，制備新穎的信息存儲材料，特別是能夠在加密信息解密后對其進行及時銷毀的先進信息存儲設(shè)備，來提升信息的安全性。

其實，在現(xiàn)實生活中不乏這類具有“閱后即焚”功能的APP/軟件、郵件，最典型的就是由斯坦福大學(xué)兩位學(xué)生開發(fā)的名為“Snapchat”的照片分享應(yīng)用，它能賦予所有照片1-10秒的壽命，可以在設(shè)定的時間自動銷毀。

受此啟發(fā)，近期，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所陳濤研究員課題組和北京航空航天大學(xué)劉明杰教授課題組合作，報道了一種具有瞬態(tài)熒光性能的智能水凝膠并將其用于多級信息存儲，實現(xiàn)了信息的“閱后即焚”（如下圖）。

圖 瞬態(tài)熒光水凝膠的設(shè)計及其用于多級信息加密-解密-自擦除

該工作通過在聚丙烯酰胺水凝膠網(wǎng)絡(luò)中原位引入尿酶（urease），利用尿酶-尿素催化反應(yīng)，原位實現(xiàn)萘酰亞胺熒光基團從質(zhì)子化狀態(tài)（DEAN-H+）向去質(zhì)子化狀態(tài)（DEAN）的轉(zhuǎn)變，達到快速降低水凝膠熒光強度的效果。除此之外，萘酰亞胺熒光基團還能與不同金屬離子（Zn2+、Al3+）配合，在維持水凝膠熒光強度的同時，降低熒光水凝膠熒光強度減弱的速率（在尿素溶液中）。通過一種金屬離子的引入，利用去質(zhì)子化過程和解配位過程在時間維度上的巨大差異，可以實現(xiàn)信息的顯現(xiàn)及“閱后即焚”（如下圖）。

圖 加密信息的解密及自擦除過程

基于以上，如果同時在水凝膠表面不同位置通過離子印染技術(shù)引入金屬離子Zn2+、Al3+，由于不同金屬離子與萘酰亞胺熒光基團的結(jié)合能力不同，在通過尿素溶液處理的解密過程中，熒光減弱的速率不同，那么就可以實現(xiàn)水凝膠表面熒光強度的時空調(diào)控，多級加密信息的解密-自擦除多級信息的加密-解密-自擦除（如下圖）。

圖 多級信息解密過程實例

多級信息解密實例1：“9”-“5”-消失

多級信息解密實例2：“森”-“林”-消失

多級信息解密實例3：星月-月-消失

多級信息解密實例4：大熊星座-北斗七星-消失