Bio-inspirierte cholesterische Phasen-Zellulose-Verbundmaterialien mit thermochromer und zirkular polariserter Strukturfarbe für mehrstufige Verschlüsselung

Zusammenfassung Der steigende Bedarf an verbesserter kryptographischer Sicherheit erfordert die Entwicklung fortschrittlicher Materialien, die für die sichere Speicherung und Übertragung von Informationen konzipiert sind. Inspiriert von den einzigartigen farbändernden und polarisierenden Fähigkeiten von Käfern entwickelt diese Arbeit ein transparentes, thermochromes und zirkular polarisiertes cholesterisches Phasen-Zellulose-Verbundmaterial (CPCC). Dies wird erreicht, indem selbstorganisierte Hydroxypropylzellulose mit cholesterischer Flüssigkristallstruktur (CLC) in Verbindung mit einem vernetzten Poly(N-isopropylacrylamid) (PNIPAM)-Netzwerk integriert wird. Die Vernetzungsdichte beeinflusst den Grad der thermochromatischen Reaktion, der durch Anpassung der UV-Belichtungszeit während der PNIPAM-Produktion reguliert werden kann. Die CLC-Struktur in CPCC führt einzigartig zu reflektiertem rechtszirkular polarisiertem Licht. In Verbindung mit Wellenplatten kehrt dieser Mechanismus die Rotationsrichtung des reflektierten Lichts um und erzeugt orthogonale Strukturfarben mit unterschiedlichen Helligkeitsniveaus unter links- und rechtszirkular polarisiertem Licht. Die ausgezeichnete Transparenz von CPCC ermöglicht eine nahtlose Integration in die Umgebung und bietet optimalen Tarnschutz. Aufwendige Techniken wie Farbcode und Morse-Code können weiter in das CPCC integriert werden, um die Verschlüsselungssicherheit und die Komplexität der Entschlüsselung zu erhöhen. Insgesamt bietet die Transparenz, Thermochromie und Chiralität des CPCC ein erhebliches Potenzial für das Design und die Entwicklung von Materialien für die Hochsicherheitsinformation Verschlüsselung und trägt wertvolle Erkenntnisse auf diesem Gebiet bei.