上海交通大学陈玉洁/李华：动态模式环境稳定离

【摘要】

多环境耐受性水凝胶受到了广泛关注，并有望作为智能材料应用于多种环境（例如，水，油，冷冻和干燥）。但是，尚未充分利用有机水凝胶在不同溶剂中的宏观变化和抗溶胀机理及其相应的应用。最近，上海交通大学陈玉洁副研究员/李华副研究员团队制备了在多种环境中具有优异的机械性能和独特的行为（信息识别和加密）和机械感测的离子有机水凝胶。所制备的有机水凝胶由于在不良溶剂中的微相分离和在适当溶剂中的溶胀而在不同溶剂中显示出明显的透明变化，并且可以被视为用于记录和加密信息的动态信息存储装置。

此外，由于水和二甲基亚砜（DMSO）之间的相互作用，有机水凝胶显示出显着的耐冷冻性（-90至20°C）和保湿性（15天后为76％）。此外，离子导电水凝胶在冷冻，干燥条件以及油或水环境中显示出出色的人体运动检测和生理信号响应，并显示出稳定的机械感测性能。可以预见，有机水凝胶的设计策略和机理研究可能有望在恶劣环境下用作生物传感器和信息识别平台。相关论文以题为Ionic Conductive Organohydrogels with Dynamic Pattern Behavior and Multi‐Environmental Stability发表在《Advanced Functional Materials》上。

【主图】

图 1a）制备的有机水凝胶的结构示意图。b）有机水凝胶的机理和性质图。

图2a）紫外光的透射率从透明性变为不透明性，并返回到凝胶5：5的透明性（蓝色表示浸泡在水中，粉红色表示浸泡在DMSO中）。b）水中浸泡时间与DMSO之间的关系。c）在水中浸泡之前和之后，凝胶5：5的拉曼位移光谱。d）样品的光学图像从透明到不透明，然后在水和DMSO中恢复透明。e）凝胶5：5在水和DMSO中的透明度-不透明度-透明度周期。f）在DMSO和水的混合溶液中，凝胶5：5的透射率变化率不同，其中W代表水，D代表DMSO。g）凝胶5：5在不同溶液中的透射率变化。

图3a）通过水写和DMSO擦除进行信息加载和卸载的示意图。b）通过水写在凝胶5：5上绘制的不同图案的光学图像。c）光学图像显示使用DMSO溶液在5：5凝胶表面擦拭字母“ SJTU”的过程。d）通过水和DMSO解决方案的信息加密和解码方法的示意图。e）使用水加密的模式“ 8”的光学图像，可以使用DMSO轻松显示和自擦除。

图4 制备的有机水凝胶的机械性能。

图5 凝胶5：5的机械敏感性能。

参考文献：
doi.org/10.1002/adfm.

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文章来源：《上海交通大学学报》 网址: http://www.shjtdxxb.cn/zonghexinwen/2021/0406/645.html