隐形墨水作为一种经典的保密手段，在过去的几个世纪里得到了广泛的应用。随着人类社会和工业的发展，隐形墨水的应用不再局限于战争或间谍活动，已经扩展到商业保密和防伪领域。隐形墨水记录的信息在光、热、力、电、酸碱、水或特定化学物质的处理下可以显现出来。隐形墨水记录的秘密信息主要集中在文字、符号和二进制图像上。这些信息由两种不同亮度值的像素组成。然而，现实世界并不是黑白的，二进制图像无法记录真实世界（在图1）。引入灰度信息可以改善图像中的光影关系。随着位深度的增加，亮度和暗度之间的过渡变得更加平滑，使图像呈现出更高的真实感（图1）。因此，开发具有灰度信息记录能力的隐形墨水是紧迫而必要的。

图1 (a) 1位、2位、4位和8位《嘉陵江》照片（王东升摄于重庆）；(b) DASAs的分子结构和异构化的示意图；(c) 通过控制含酯小分子的添加量实现多级数值灰度图像显影示意图。

图2（a）从有色态linear DASA到无色态cyclic DASA光致异构化过程中的主要中间态示意图；（b）DASA-MA（A``）与周围酯分子相互作用的DFT结构示意图；（c）在不同酯分子影响下的DASAs 分子中羟基长度统计（DFT计算）；（d）在不同酯分子影响下的DASAs 分子内氢键长度统计（DFT计算）

  给体-受体斯坦豪斯加合物（DASAs）作为一种新型光敏感分子，在可见光的刺激下可以从有色的linear态转化到无色的cyclic态，该过程在加热时可逆。在该课题组先前的研究中（Chem. Eng. J., 2022, 450, 138090），发现酯基分子可以促进DASAs在固态下的光致异构化过程。酯基环境诱导了DASAs的分子内质子转移过程（从-OH到C=O），进一步利于DASAs的linear-to-cyclic异构化。在本工作中，该课题组通过精确调控纸面上DASAs的光致异构化动力学，利用含有酯基的小分子开发了用于加密灰度图像的隐形墨水。在白光照射下，纸张上DASAs的linear-to-cyclic异构化过程表现出不同的动力学速率，快速异构化部分还原图案中的亮部区域，慢速异构化区域还原了暗部细节，从而实现了灰度图像的加密与显影。

图3（a）均匀白光照射下（10,000 lux），300 mg/mL 三乙酸甘油酯（GTA）墨水记录的8位图像的视频截图；（b）在白光照射7分钟时，不同浓度GTA墨水记录的1、2、4和8位图像的视频截图；（c）在白光照射7分钟时，300 mg/mL GTA墨水记录的2位照片图像的灰度分布图；（d）在白光照射7分钟时，1500 mg/mL GTA墨水记录的2位照片图像的灰度分布图；（e）在白光照射7分钟时，15、150、300和1500 mg/mL GTA墨水记录的8位照片图像的灰度分布图。

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  论文链接：https://doi.org/10.1039/D3CC04098D