芬兰图尔库大学研发近红外变色材料 助力防伪标签应用

芬兰图尔库大学研究人员在《德国应用化学》期刊发表成果，开发出一种在近红外波段发生颜色变化的新型材料。该变色过程无法被人眼直接察觉，但可通过光谱仪或红外敏感相机检测，具备作为隐形防伪标签的潜力。

研究Zui初基于天然矿物哈克曼石的光致变色特性展开。当材料中的钠元素被钙替换后，原本白转粉紫的可见光变色现象转为黄色，部分样品甚至在肉眼不可见的情况下于近红外区域发生类似变色。经分析，实际在近红外区起作用的活性物质为达维石，它属于坎硅镁石族矿物，与钙化哈克曼石化学式相同但原子结构不同。

早期制备纯达维石面临挑战，因化学平衡易向钙化哈克曼石偏移。研究团队联合材料工程学者引入机器学习方法优化合成工艺，Zui终成功提纯出高纯度达维石。机制验证表明，其变色原理与哈克曼石一致，均由特定离子向结构氯空位转移电子所致，空位尺寸决定变色特征。

团队使用拆除所有色彩滤镜的普通摄像头进行功能测试，通过调整传感器灵敏度匹配达维石响应波长，证实其在红外光照下变色信号清晰可辨。该材料的近红外活性具备开关可控性，标记可激活供查验，随后恢复隐形状态。目前正探索将其应用于钞票、护照及其他官方文件的防伪标识。