Tag Identifikasi Frekuensi Radio Berbasis Molekul Aromatik Terfluorinasi Kecil yang Diaktifkan oleh Penyetelan Bertahap Perisai Nuklir

Abstrak
Dalam jaringan Internet of Things (IoT), identifikasi frekuensi radio (RFID) merupakan pendorong utama komunikasi nirkabel, yang memfasilitasi pemantauan dan kontrol secara real-time. Sasaran utama peningkatan infrastruktur IoT adalah pengembangan tag RFID serbaguna yang berukuran ringkas, berkapasitas tinggi, dan memiliki keamanan yang kuat dengan operasi baca-tulis yang lancar. Di sini, kami melaporkan strategi pengodean molekuler berbasis resonansi magnetik nuklir fluorin-19 (19F NMR) menggunakan pustaka aromatik terfluorinasi (FArs), yang disebut “FArsEER” (Fluorinated Aromatics-Empowered Encoding and Reading), untuk menghasilkan tag ID berbasis molekul kecil (Farcodes). Dengan memanfaatkan sifat pergeseran kimia 19F yang sensitif terhadap struktur, kami mengembangkan strategi penyetelan bertahap untuk memodulasi pergeseran kimia 19F secara tepat melalui pelindung nuklir. Melalui sintesis satu langkah yang sederhana, kami membangun platform demonstrasi 64 FArs dengan pergeseran kimia 19F yang berbeda, yang memungkinkan pembuatan Farcode biner yang cepat yang mampu melakukan pengodean 64-bit dan pembacaan serta pengodeannya yang mudah dengan NMR 19F. Selain itu, dengan memanfaatkan pergeseran kimia 19F yang bergantung pada pelarut dan sifat yang sensitif terhadap hidrolisis, enkripsi reversibel dan penghapusan ireversibel lebih jauh dicapai dengan Farcode untuk aplikasi keamanan informasi. Dengan kemajuan lebih lanjut, Farcode dapat berfungsi sebagai tag RFID berbasis molekul kecil yang menjanjikan untuk penyimpanan dan komunikasi informasi yang aman dalam jaringan IoT.