芬蘭圖爾庫大學(xué)研究人員在《德國應(yīng)用化學(xué)》期刊發(fā)表成果，開發(fā)出一種在近紅外波段發(fā)生顏色變化的新型材料。該變色過程無法被人眼直接察覺，但可通過光譜儀或紅外敏感相機(jī)檢測，具備作為隱形防偽標(biāo)簽的潛力。

研究Zui初基于天然礦物哈克曼石的光致變色特性展開。當(dāng)材料中的鈉元素被鈣替換后，原本白轉(zhuǎn)粉紫的可見光變色現(xiàn)象轉(zhuǎn)為黃色，部分樣品甚至在肉眼不可見的情況下于近紅外區(qū)域發(fā)生類似變色。經(jīng)分析，實(shí)際在近紅外區(qū)起作用的活性物質(zhì)為達(dá)維石，它屬于坎硅鎂石族礦物，與鈣化哈克曼石化學(xué)式相同但原子結(jié)構(gòu)不同。

早期制備純達(dá)維石面臨挑戰(zhàn)，因化學(xué)平衡易向鈣化哈克曼石偏移。研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合材料工程學(xué)者引入機(jī)器學(xué)習(xí)方法優(yōu)化合成工藝，Zui終成功提純出高純度達(dá)維石。機(jī)制驗(yàn)證表明，其變色原理與哈克曼石一致，均由特定離子向結(jié)構(gòu)氯空位轉(zhuǎn)移電子所致，空位尺寸決定變色特征。

團(tuán)隊(duì)使用拆除所有色彩濾鏡的普通攝像頭進(jìn)行功能測試，通過調(diào)整傳感器靈敏度匹配達(dá)維石響應(yīng)波長，證實(shí)其在紅外光照下變色信號(hào)清晰可辨。該材料的近紅外活性具備開關(guān)可控性，標(biāo)記可激活供查驗(yàn)，隨后恢復(fù)隱形狀態(tài)。目前正探索將其應(yīng)用于鈔票、護(hù)照及其他官方文件的防偽標(biāo)識(shí)。