来悛改加坡国立大学的学者宣布了通过在炭黑表面选择性涂覆离子吸湿水凝胶的具有湿离子能量转换路子的原始MEG构造。湿离子路子的特色在于一个过程，个中网络的能量存储在离子水凝胶和碳纳米粒子之间的界面处形成的双电层中。在水凝胶涂覆的湿碳上产生的电场和干碳区域的别的部分因此持久存在。基于这种独特的构造，通过在碳平台上设计水凝胶图案，提出了用于湿度调节信息加密和显示的湿电子信息接口。此外，通过调节离子水凝胶的吸湿性并结合编码方法(例如，莫尔斯电码)，证明了在某些湿度范围内，可以对HEII平台进行编程以携带不同信息。不像那些传统的防伪方法，一旦供应所需的刺激，就以光学办法揭示隐蔽的信息，新的HEII作为一种高安全性加密和显示的分层办理方案。干系文章以“Self-Sustained Programmable Hygroelectronic Interfaces for Humidity-Regulated Hierarchical Information Encryption and Display”标题揭橥在Advanced Materials。
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https://doi.org/10.1002/adma.202208081
图1.a） MEG的基本HEII构造示意图。b） 吸湿性离子水凝胶通过吸水的透明度。c） LiCl/PVA水凝胶的吸水等温线。插图显示了将总吸水率总结为 RH 函数的图。d） 制备的HEII的物理图像（顶行）和光学显微镜图像（底行）。e） HEII 的表面特色，包括：（i） 实物图片;（ii） SEM图像显示两个区域，并对选定的区域进行进一步扫描以进行EDX;（iii） SEM图像，显示每个区域的形态和CB纳米颗粒;（iv） 选定地区的EDX舆图，显示碳（左）和氯（右）的分布。f） HEII吸水后的配水图。
图2.a） 解释丈量设置的示意图。电极从HEII的一端移动到另一端，而另一个电极始终保持在干燥端。从湿润区域移动到干燥区域被定义为湿到干，反之亦然。b） 在这种情形下相应地丈量的 Voc。c） HEII 在 ±1.0 V 的交变电位下进行整流。 d） 纯 CB 表面的 KPFM在保湿前后的图像。e）CB纳米颗粒的Zeta电位（ζ）作为盐（LiCl）浓度的函数。f） 在吸水前后丈量的HEII的CV曲线。扫描速率为50 mV S−1。g） 解释HEII的事情事理和能量转换路线的示意图。h） 在饱和接管状态下监测HEII的质量变革和VOC超过30天。
图3.a） 大尺寸 CB 片材的物理图片，表明已开拓的 HEII 的空想可扩展性。b） 利用LiCl / PVA水凝胶以“NUS”字符图案化的碳片的物理图像。c） 解释“NUS”图案碳片的示意图。虚线突出显示扫描线。d） 所选线的扫描光谱显示所有标记的峰和间隙均已准确识别。e） 设计碳板的表面电位图，清楚地显示了“NUS”模式。f） 摩尔斯电码集成HEII，用于信息加密和传输。“SOS”由摩尔斯电码编码并涂在碳带上。为理解码它，通过移动探头扫描条带，可以从扫描光谱中识别出不同长度的峰。 g） 相应得到的扫描旗子暗记和解码过程。根据峰的宽度，它们被阐明为点或破折号，摩尔斯电码背后的信息随后经由快速翻译得到。
图4.a） 各种吸湿性盐的DRH。b） 不同离子水凝胶的电压相应作为 RH 的函数。通过将PVA包埋4种不同DRH的吸湿盐（包括LiCl（DRH-10%）、CaCl2（DRH-35%）、CoCl2（DRH-60%）和NaCl（DRH-76%））得到水凝胶。c）在特定相对湿度范围内隐蔽和显示信息的预期意图，随着相对湿度的增加，信息通过从“1”到“9”的演化数字详细化。d） 用于所需目的的可编程HEII的实验准备，以及在不断变革的RH范围内根据表面电位图。e） 具有反向信息加密策略的二维码集成 HEII 的表面电位图。HEII通过全吸水隐蔽高RH的携带信息，并通过部分水解吸揭示低RH下的信息。
本研究提出了一种独特的MEG构造，具有不屈常的转换路线，用于湿度调节的信息加密和显示。这种转化过程是通过CB表面上的不对称吸湿性实现的，CB表面是通过盐基吸湿性离子水凝胶的选择性处置制备的。所得到的装置，称为HEII，能够形成稳定的含水量梯度，其封闭区域保持在湿状态，而安歇区保持干燥状态。本研究不雅观察到，湿区和干区的面内电位差产生，Voc稳定保持在0.6-0.7 V。本研究的表征和剖析证明，不雅观察到的电相应起源于CB纳米颗粒和水性水凝胶之间界面处的EDL形成，这是由从空气中网络水自发触发的。
因此，纵然在饱和吸水后，产生的电压也可以持久持续。基于持久的电旗子暗记，本研究全面挖掘了HEII作为智能电子信息承载平台的潜力。本研究证明了HEII的表面电位图可以通过对吸湿涂层进行图案化，直接通报吸水后的信息。此外，通过与编码方法（例如摩尔斯电码）集成，HEII加密信息的安全性得到了增强。此外，本研究在HEII平台中引入了DRH和其他吸湿盐，实现了在特定RH范围内隐蔽和显示的可编程和分层信息。凭借易于制造和广泛的适用性，所开拓的HEII被认为是信息技能领域具有竞争力的候选电子平台。(文：SSC）
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