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
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
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。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。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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