水凝胶智能窗可用于动态调节光透过性，在能源管理方面具有应用前景，近年来受到广泛关注。目前，水凝胶智能窗一般通过热、湿度和电等响应机理驱动透明性变化。然而，热致变色和湿度引发变色的水凝胶智能窗一般只能被动地受环境条件调控，不便于实现主动调节；电致变色水凝胶智能窗可人为控制，但需要较为复杂的结构组装和能量输入。此外，水凝胶作为高含水量的柔性材料，容易受到外界物理损伤，从而影响智能窗的使用寿命。因此，开发一种可主动、便捷控制且可自修复的多功能水凝胶智能窗具有重要意义。

  基于此，西南交通大学材料科学与工程学院周绍兵教授、谢辉副教授团队设计了一种基于动态盐响应聚两性电解质水凝胶(PAH)的新型多功能智能窗。PAH中的离子键可以在氯化钠水溶液（NaCl(aq.)）和水中可逆地解离和重构，从而引起透明性的可逆变化，在水中PAH为不透明（白色），而在NaCl(aq.)中展现高透明性，这奠定了盐调控水凝胶智能窗的结构和功能基础。由PAH组装的智能窗可以通过切换NaCl(aq.)和水以改变透明性，从而调节景观或物品的可见性（如向日葵和自然景色）。由于该过程可根据需要人为地进行调节，且无需复杂的组装和外界能量输入，因而是主动便捷的控制方式。同时，离子键的动态性还可赋予PAH自修复性，可自动修复外界机械损伤并且不影响其光透过性调控能力。

  此外，通过灵活运用PAH的盐响应性，还可将智能窗设计为信息载体。例如，可通过简单的表面图案化处理使PAH携载特定的图形或信息，但这仅可视为一次性信息输入，因为形成的表面图案可以由NaCl(aq.)或水擦除；进一步将PAH预先组装为特定信息(如SWJTU1896)，随后包封于透明的聚乙二醇水凝胶中，以PAH在NaCl(aq.)和水中的透明性变化为核心原理实现了信息显示的可逆调节，该过程可反复进行；还可利用PAH在不同基材表面的粘附性（如塑料、玻璃和金属）及其透明性变化特性对基材所携载的信息进行可视性调节，此过程亦可反复进行。

  总之，本工作利用盐响应性PAH设计了多功能水凝胶智能窗，为利用更多动态材料设计面向未来可持续化的功能集成智能窗提供了思路。 

图1. PAH的盐响应性及由此设计的多功能水凝胶智能窗 

图3. 利用PAH设计的具有信息可视化调节功能的水凝胶智能窗

  原文链接：https://doi.org/10.1039/D2MH00907B