受鱿鱼启发的发光荧光水凝胶:具有持久的余辉效果及动态信息显示功能

《Advanced Functional Materials》:Luminescent Squid-Inspired Phosphorescent Hydrogels with Persistent Afterglow and Dynamic Information Display

【字体: 时间:2025年10月11日 来源:Advanced Functional Materials 19

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  该研究模仿夏威夷鹦鹉螺生物发光机制,开发了兼具持久磷光(>6.5秒)与动态信息编辑的水凝胶系统,通过AA/DETA聚合及Ca2+配位实现三重功能:水/盐动态编程、温敏刚度调控及氢键自愈。为智能材料在生物成像、柔性显示和加密领域提供新范式。

  

摘要

多功能室温磷光(RTP)水凝胶面临的一个关键挑战是在持久余辉与可编辑的磷光信息之间找到平衡。受夏威夷短尾乌贼(Euprymna scolopes)的启发,这种乌贼通过共生细菌来调节生物发光,本文提出了一种仿生RTP水凝胶系统,克服了这一限制。该水凝胶通过丙烯酸(AA)与二乙烯三胺(DETA)的聚合反应制备而成,随后钙离子(Ca2+与聚丙烯酸(PAA)链中的羧基(COO?)发生配位作用,展现出显著的磷光性能(余辉时间超过6.5秒)以及三种协同功能:1)通过水擦除和盐打印实现动态信息可编辑性,从而进行实时信息编程;2)具备热机械响应性,能够实现硬度的可逆调节并隐藏光子信息;3)通过动态氢键实现自修复,便于发光图案的动态重构。这种RTP水凝胶为信息编辑提供了一个强大的平台,凸显了仿生策略在生物成像、柔性显示器和信息加密等领域推进智能材料发展的潜力。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

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