研究进展：先进材料的开发对保障信息传输过程中的密码安全至关重要。光开关已被开发为光致变色材料，其在光学传感、生物成像和信息加密等领域应用广泛。该类材料在溶液中的结构和性质极易被调控，但由于分子间的紧密堆积，其光致变色特性在固态中难以实现。光开关系统通常依赖紫外光来触发光化学反应，但紫外光对人类细胞有害，且这类材料易降解，极大地限制了其实际应用。因此，开发快速光响应的可见光驱动固态光开关具有重要意义。激发态分子内质子转移（ESIPT）是一种有效的调控分子结构的方法，该过程涉及从烯醇形式快速转变为酮形式的光互变异构化，以及反向质子转移从而恢复原始的烯醇形式。水杨酸亚胺席夫碱可通过ESIPT和光异构化实现光着色，通过抑制分子间堆积，其可被开发为固态荧光光开关。然而，开发这类光开关的方法仍有待进一步探索。解决方案：在本文中，作者通过在水杨酸亚胺席夫碱中引入萘酰亚胺荧光团，开发了一类能够在可见光驱动下快速进行光异构化的荧光光开关。如图1所示，N-BUT、Nme-BUT和Nme-BEN可精确调节ESIPT、能量转移和顺反异构，实现了固态下的颜色和荧光的双模变化。其中，由于光异构化过程中萘酰亚胺、顺酮和反酮的发射比例不同，在可见光照射下，Nme-BEN进一步实现了绿色、黄色和橙色之间的三通道荧光切换，该开关过程完全可逆，可重复10次且无明显衰减。机理研究表明，扭曲的构象和分子间堆积的减少促进了ESIPT和异构化。因此，作者提出了一种基于三通道荧光的三元编码系统，并成功开发了Nme-BUT粉末的光刻，实现了瞬态信息的写入和擦除（图2）。![]()
图1：（a）N-BUT、Nme-BUT和Nme-BEN的结构式；（b）N-BUT粉末的颜色和荧光变化图像；（c）Nme-BUT粉末的颜色和荧光变化图像；（d）Nme-BEN粉末的颜色和荧光变化图像。
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图2：（a）Nme-BEN粉末在405 nm和520 nm光照射后的颜色和荧光变化图像；（b）Nme-BEN粉末在三元编码中的应用；（c）滤纸上的Nme-BEN粉末的可见光驱动图案；（d）用于瞬态信息的写入和擦除的Nme-BEN粉末的图像。
结论：综上所述，本工作开发了一种可以快速光异构化的可见光驱动固态荧光光开关，实现了光刻、三元编码技术的应用，以及瞬态信息的记录和擦除，为可见光驱动的固态荧光光开关领域提供了一个可靠的策略。参考文献：Quan Li et al. Visible-Light-Driven Solid-State Fluorescent Photoswitches for High-Level Information Encryption. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202416363.
