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

科学家们设计出了一种利用鱼鳞传递加密信息的方法。这项技术不仅能将海鲜业的废弃物从垃圾填埋场转移出来，而且成本也低于特殊油墨等现有方案。这项技术是由 Sow Chorng Haur 教授领导的新加坡国立大学研究人员开发的。该技术的潜在应用包括在产品包装上制作真伪验证标签，这种标签造假者很难读取，更难以复制。

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。