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  熒光水凝膠是一種具有可調協發光特性的智能軟材料，在不同的外界刺激下，該水凝膠的熒光現象會發生相應的改變，而具有熒光調諧能力的水凝膠驅動器更是智能材料領域的研究熱點。傳統水凝膠驅動器的構建大多基于雙層結構的設計，為了豐富水凝膠驅動器的種類，同時實現更復雜的變形方式，構建具有梯度交聯結構的水凝膠逐漸引起了研究者們的關注。但是，受加工條件的限制，以綠色、高效、可控的方式制造梯度交聯水凝膠仍是一個挑戰性的問題。

  鑒于此，貴州民族大學左曉玲副教授課題組在《Chemical Engineering Journal》期刊上發表了題為“Fluorescent Hydrogel Actuators with Simultaneous Morphing- and Color/Brightness-Changes Enabled by Light-Activated 3D Printing”的文章 (DOI: 10.1016/j.cej.2022.137492)。該工作中，作者將光固化3D打印技術引入水凝膠驅動器的制造過程中，通過預設打印層厚度以及每層曝光時間，構建了具有特殊梯度交聯結構的3D打印型熒光水凝膠驅動器。該驅動器由特別設計的三聯吡啶基有機配體與N-異丙基丙烯酰胺/丙烯酸共聚得到，因而具有智能多色熒光特性。具體地，在UV@ 365 nm光源下，該水凝膠無論是否摻雜稀土離子均能釋放出藍色熒光，而在UV@ 254 nm光源下，該水凝膠在摻雜稀土離子前不發光，但摻雜后卻能釋放出強烈的稀土離子特征熒光（圖1）。在不同溫度刺激下，動態配位鍵、多重氫鍵以及梯度交聯結構導致的差異性相變共同作用，使得稀土離子摻雜后的水凝膠可以隨溫度的變化呈現出自形變性能，同時在UV@254 nm光源下也能隨溫度的變化呈現出熒光顏色或熒光強度的變化。尤其是通過光固化3D打印技術制造的熒光水凝膠仿生花，當稀土離子摻雜摩爾比為Tb:Eu=3:1時，可以對不同溫度進行響應實現變形/變色雙功能協同驅動：在升溫過程中實現“開花”，熒光顏色由綠色變為黃色，在降溫過程中實現“閉合”，熒光顏色由黃色變為淺黃色（圖2）。 

  基于該水凝膠所特有的變形變色雙驅動響應特性，3D打印型熒光水凝膠驅動器還可作為信息載體，以兩種不同的方式來解密隱藏的信息：(1)通過特定的紫外光照射以讀取信息，(2)隨著溫度的升高通過自變形顯示信息（圖3）。該研究有望為信息安全和防偽領域和仿生驅動領域提供新的思路，也為柔性材料領域提供了一種低成本、高效率、高精度的柔性驅動器，引領未來柔性材料的智能制造。

  原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894722029801?via%3Dihub