近日，吉林大学物理学院高压与超硬材料全国重点实验室肖冠军教授在低压触发荧光压感成像材料的研究中取得重要进展。研究团队设计合成了(TPA)CuI₂ (TPA=  Tetrapropylammonium)纳米晶，实现了低压强触发的压致不可逆荧光转变，进一步基于其低阈值特性，成功制备出了柔性压强荧光成像器件。压强诱导的结构相变和二聚体构型转变，削弱了受簇中心电荷转移影响的偶极相互作用，从而抑制激子向低能级自陷态弛豫。TPA⁺的大空间位阻效应协同增强氢键相互作用，提高相变势垒将高压亚稳相保留至常压。值得注意的是，在仅施加0.6 GPa压强后随即卸压，便可截获高压相，且恢复时间会随着施加的最大压强而变化。因此，基于(TPA)CuI₂纳米晶薄膜的成像器件，仅需通过宏观压力（如盖章或书写）即可实现静态信息显示；亦可编译压强阈值实现动态信息防伪功能，为智能发光材料在传感、压强成像、冲击探伤和信息加密等领域的应用开辟了新路径。相关成果以“Low-Pressure-Threshold Triggered Irreversible Emission Transformation Toward Flexible Pressure Imaging and Information Encryption”为题发表在《Angewandte Chemie International Edition》上。

压力响应材料以“形变即响应”的智能特性，正重塑柔性传感、自适应结构等领域的创新范式，成为驱动未来科技跃迁的‌关键材料引擎‌。前期研究中，课题组以压强诱导发光PIE为切入点，通过构筑空间位阻等提高相变势垒策略截获高压亚稳相，实现了系列有机无机杂化卤化物材料的荧光色温及量子产率的不可逆调控（Angew. Chem. 2021；Adv. Mater. 2021），进一步引入空间效应指数，量化了空间位阻效应对高压相截获的物理机制（CRPS, 2023, 4, 101445），推进了压强诱导发光材料PIEgens在压强传感、压强开关和可视化防伪等领域的实际应用（Nat. Commun. 2025；Angew. Chem. 2025）。然而，亚稳态材料的常压稳定通常需要施加极高的压强处理，强烈依赖于专门的高压设备来实现，极大地限制了日常生活中的广泛应用。此外，仅有少数材料在日常遇到的标准压力范围内表现出强烈的压致变色响应。因此，迫切需要开发兼具低亚稳态转变压力阈值和在相对较低压力下具有强响应特性的材料，以弥补这一空白。

针对上述问题，肖冠军教授等人基于低维铜基卤化物多发光中心相互作用的刺激响应动态调控特性，引入具有大空间位阻的四丙铵阳离子（TPA⁺），首次在(TPA)CuI₂纳米晶体系中，实现了低压强阈值触发、且具有显著光学对比度的压致不可逆荧光转变。在施加低至0.6 GPa的压强处理下，(TPA)CuI₂纳米晶即可从原始的暗白光转变为明亮的蓝绿光。结构分析表明：0.6 GPa时发生了单斜相到三斜相的结构相变，导致[Cu₂I₄]^2-二聚体对称性破缺，有效抑制了由簇中心电荷转移与偶极相互作用所引发的低能级自陷态形成，阻断了低能量的辐射复合通道。此外，相变后显著增强的氢键相互作用与TPA⁺的大空间位阻效应有效促进了高压亚稳相的保留。鉴于本研究中截获高压亚稳相的触发压强较低，可在日常生活中即可实现，团队进一步以聚乙烯醇为基底制备了基于 (TPA)CuI₂纳米晶的荧光压强成像薄膜。该薄膜可直接应用于书写或盖印等静态行为的荧光信息显示，例如使用带有“吉林大学”样的印章施压时，其压痕处可呈现出显著且可区分的荧光颜色变化。此外，基于常压截获的亚稳相的恢复时间随施加压强阈值而动态变化的特性，开发了压强调控的动态信息防伪系统。例如，通过精确控制压痕的压强参数，可实现特定时间延迟后显示预设数字密钥的功能，抑或在设定时间窗口后，从鱼目混珠的“假情报”中提取真正的加密情报，偏离设定时间窗口后，真正的加密情报自动隐藏于泄露的“假情报”中。该研究为开发适用于压强成像、应力检测与信息加密的高性能压强响应材料提供了新思路。

吉林大学高压与超硬材料全国重点实验室博士毕业生丛铭为本文的第一作者，博士研究生杨佳毅为共同第一作者，本文通讯作者为肖冠军教授。该工作得到了邹勃教授的悉心指导和大力支持，同时也得到了国家重点研发专项、国家自然科学基金创新研究群体和面上等项目的资助，以及上海光源同步辐射BL15U1线站的支持。