荧光水凝胶是一种具有可调协发光特性的智能软材料，在不同的外界刺激下，该水凝胶的荧光现象会发生相应的改变，而具有荧光调谐能力的水凝胶驱动器更是智能材料领域的研究热点。传统水凝胶驱动器的构建大多基于双层结构的设计，为了丰富水凝胶驱动器的种类，同时实现更复杂的变形方式，构建具有梯度交联结构的水凝胶逐渐引起了研究者们的关注。但是，受加工条件的限制，以绿色、高效、可控的方式制造梯度交联水凝胶仍是一个挑战性的问题。

  鉴于此，贵州民族大学左晓玲副教授课题组在《Chemical Engineering Journal》期刊上发表了题为“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)。该工作中，作者将光固化3D打印技术引入水凝胶驱动器的制造过程中，通过预设打印层厚度以及每层曝光时间，构建了具有特殊梯度交联结构的3D打印型荧光水凝胶驱动器。该驱动器由特别设计的三联吡啶基有机配体与N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酸共聚得到，因而具有智能多色荧光特性。具体地，在UV@ 365 nm光源下，该水凝胶无论是否掺杂稀土离子均能释放出蓝色荧光，而在UV@ 254 nm光源下，该水凝胶在掺杂稀土离子前不发光，但掺杂后却能释放出强烈的稀土离子特征荧光（图1）。在不同温度刺激下，动态配位键、多重氢键以及梯度交联结构导致的差异性相变共同作用，使得稀土离子掺杂后的水凝胶可以随温度的变化呈现出自形变性能，同时在UV@254 nm光源下也能随温度的变化呈现出荧光颜色或荧光强度的变化。尤其是通过光固化3D打印技术制造的荧光水凝胶仿生花，当稀土离子掺杂摩尔比为Tb:Eu=3:1时，可以对不同温度进行响应实现变形/变色双功能协同驱动：在升温过程中实现“开花”，荧光颜色由绿色变为黄色，在降温过程中实现“闭合”，荧光颜色由黄色变为浅黄色（图2）。 

  基于该水凝胶所特有的变形变色双驱动响应特性，3D打印型荧光水凝胶驱动器还可作为信息载体，以两种不同的方式来解密隐藏的信息：(1)通过特定的紫外光照射以读取信息，(2)随着温度的升高通过自变形显示信息（图3）。该研究有望为信息安全和防伪领域和仿生驱动领域提供新的思路，也为柔性材料领域提供了一种低成本、高效率、高精度的柔性驱动器，引领未来柔性材料的智能制造。

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