宁波大学在结构编辑荧光水凝胶驱动器用于环境交互信息加密获进展

　　许多生物都具有高超的结构编辑能力，以便在其生命周期中更好地适应动态环境。然而，将这种天然结构编辑能力复制到人工水凝胶驱动系统中以增强环境交互功能仍然具有挑战性。

　　宁波大学材料科学与化学工程学院王文钦老师与宁波材料所路伟、陈涛研究员合作受发光章鱼的变态发育启发，研究展示了一种将自然生物的结构编辑能力复制到软人工驱动器/机器人的策略。在此基础上，可以深度模拟发光章鱼的环境交互形态/模式信息传递功能，从而在概念上产生新的环境交互信息加密系统。该研究以“Bio-inspired Structure-editing Fluorescent Hydrogel Actuators for Environment-interactive Information Encryption”为题发表在国际顶级期刊Angewandte Chemie International Edition上。论文第一作者为宁波大学与中科院宁波材料所联培硕士研究生王瑞佳同学。

　　用于环境交互信息加密的结构编辑荧光水凝胶示意图

　　本研究中，团队借鉴发光章鱼的变态发育，通过开发一种通用的由内向外逐步生长策略，即以热引发剂和光引发剂作为生长因子的类似物从基础水凝胶中扩散出来引发聚合生长出新的结构，构建具有生命结构编辑能力的荧光水凝胶驱动器。这些执行器通过编辑不同驱动单元的生长排列位置可以执行类似折纸的3D形状变形，也可以使新结构的后生长通过使用不同的环境(例如，温度，pH值)来适应不同视觉信息传递的额外执行状态。这项研究开辟了以前未知的生物启发水凝胶执行器/机器人的途径，并扩展了环境交互信息加密的潜在用途。

　　论文链接：

　　https://doi.org/10.1002/anie.202300417