新加坡国立大学研究人员设计出一种利用鱼鳞传递加密信息的方法

科学家们设计出了一种利用鱼鳞传递加密信息的方法。这项技术不仅能将海鲜业的废弃物从垃圾填埋场转移出来,而且成本也低于特殊油墨等现有方案。这项技术是由 Sow Chorng Haur 教授领导的新加坡国立大学研究人员开发的。该技术的潜在应用包括在产品包装上制作真伪验证标签,这种标签造假者很难读取,更难以复制。
《新加坡国立大学研究人员设计出一种利用鱼鳞传递加密信息的方法》- 投稿作者:路西法前沿瞭望 - 发布于:GetAI社区
这种工艺需要精确加热废弃的鱼鳞,鱼鳞由一种被称为羟基磷灰石的矿物质和交错的胶原链组成。高温会永久性地改变这两种物质的分子结构,使它们在紫外线照射下发出明亮的青色荧光。
如果没有经过热处理,鳞片只会发出微弱的暗蓝色荧光。重要的是,即使鳞片经过热处理,在没有紫外线照射的情况下,它们看起来也与周围未经处理的鳞片无异。
研究团队成员 Sow Chorng Haur 教授(左)和 Sharon Lim 博士 新加坡国立大学
科学家们在研究中主要使用了广泛养殖的红罗非鱼的鳞片,尽管对其他鱼类鳞片的实验表明它们也同样有效。经过反复试验,他们发现将鱼鳞加热到 270 ºC(518 ºF)三分钟效果最好。更高的温度会产生更亮的荧光效果,但会导致鳞片烧焦,从而变得异常脆弱。
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该技术可用于以两种方式显示字符(如字母、数字、符号等)。
首先,可以简单地将多个经过热处理的鳞片排列起来,使它们组合成一个特定角色的形状。同样,在这种情况下,它们会被伪装在未经处理的鳞片背景中。
另外,还可以使用超精细激光束将图案加热到单个鳞片的某一部分,形成只能利用紫外光和显微镜成像的微观特征。这就像是给鳞片纹上了一个小纹身。没错,这确实让人想起了电影《银翼杀手》中带有序列号印记的蟒蛇鳞片。
为了扩大鳞片的用途,对鳞片进行热处理还能使其表面更加多孔,使其能够选择性地吸附污染水中的一种名为罗丹明B 的有毒工业染料。在实验室测试中,经过处理的鳞片在短短 10 分钟的接触时间内就从受污染的水样中去除了 91% 的化学物质。这些鳞片可以通过超声波”清空”,然后重新用于水净化系统,或用于检测试剂盒,以显示水样中是否含有这种染料。
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从左到右:白光、紫外光和绿光下经过热处理的鱼鳞,包括一些吸附了污染物罗丹明 B 的鱼鳞 新加坡国立大学
此外,当鳞片中含有吸附的罗丹明B时,它们在绿光照射下会发出橙色荧光。这种功能可与鳞片在紫外线下发出青色荧光的能力相结合,为其在包装或类似应用中的使用增加一层额外的安全性。
“在全球范围内,预计每年有 720 万到 1200 万吨的鱼类废弃物被丢弃。这使得鱼鳞废弃物成为一种丰富的再循环资源,”Sow教授说。”通过重新评估废物流,可以发现以前可能被忽视的材料的迷人特性和多功能性。”
鱼鳞的其他潜在用途还包括柔韧的”电子皮肤”、伤口敷料和骨折愈合材料。
有关这项研究的论文已发表在《自然通讯》杂志上。

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