智能荧光高分子水凝胶是一类具有可调发光机能的高分子软材料，因为其三维聚合物交联收集中包含大量的水分子，在合适的外界刺激感化下，易与四周的水溶液发生物质交流，诱导水凝胶的溶胀或去溶胀，同时陪伴着发光颜色或强度的显著转变，因而在仿生驱动、传感检测、信息存储加密等方面有着很大的应用潜力。若何经由高分子水凝胶的构成构造设计，来实现荧光机能与其他机能（如自修复、外形记忆、智能驱动等）的功能协同以知足特定的应用需求，成为需要分外存眷的要害问题。
近年来，中国科学院宁波材料手艺与工程研究所智能高分子材料课题组研究员陈涛、副研究员路伟在智能荧光高分子水凝胶的分子设计与材料构建方面开展了大量的根蒂研究工作（Sci. China Mater.2019, 62, 831；ACS Sensors 2018, 3, 2394；J. Phys. Chem. C 2018, 122, 9499；Macromol. Rapid Commun.,2018, 39, 1800648；Macromol. Rapid Commun. 2018, 39, 1800130；ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 23884），并索求了其在传感检测和仿生驱动方面的应用。例如，经由以滤纸为基底构建了一种Hg2+响应性的荧光高分子水凝胶复合材料，其能够协同滤纸的毛细感化和水凝胶的超亲水特征，实现水溶液和食品中Hg2+的快速和高活络性检测（Adv. Mater. Technol. 2018, 1800201，Highlighted on Advanced Science News，如图1)；经由构建一种基于萘酰亚胺荧光团的pH响应性高分子水凝胶，其不光可用于水情况pH值的检测，还能够行使离子印染的方式来实现水凝胶外观荧光强度的时空调控（ACS Macro Lett. 2019, 8, 937，如图2）；行使分歧响应性的（荧光）高分子水凝胶功能模块的超分子宏观组装，斥地了一种具有3D复杂驱动-智能变色双功能协同的仿生高分子水凝胶驱动器（Adv. Funct. Mater. 2018, 1704568，如图3）。
近日，该团队在《进步功能材料》（Advanced Functional Materials）上报道了一篇基于荧光高分子水凝胶的智能荧光响应、外形记忆和自修复等多功能协同以实现三维信息存储加密应用的新工作，题为Three-Dimensional Fluorescent Hydrogel Origami for Multistage Data Security Protection（DOI: 10.1002/adfm.201905514）。该工作行使苝四甲酸功能化明胶和聚乙烯醇水溶液的多次冷冻解冻轮回获得高强度荧光高分子水凝胶，其示意出典型的Fe3+诱导荧光猝灭现象，用Fe3+溶液为“墨水”就能够在其上负载文字、图案等信息。此外，因为聚乙烯醇在硼砂溶液中易于形成高密度的动态硼酸酯键，该水凝胶也示意出优异的外形记忆和自修复机能。经由与中国传统的折纸手艺相连系，该团队协同行使外形记忆和自修复机能，成功将负载了信息的2D水凝胶片“搭建”成外形各异的3D水凝胶信息载体，实现了基于荧光高分子水凝胶的三维信息存储和加密（如图4、图5）。
以上工作获得国度天然科学基金（21774138，51773215）、中科院前沿科学重点研究项目（QYZDB-SSW-SLH036）、中科院青年立异促进会项目（2019297，2017337）等的帮助。
图1 基于荧光高分子水凝胶的Hg2+传感器（Adv. Mater. Technol. 2018, 1800201）
图2 荧光高分子水凝胶外观发光颜色的时空调控（ACS Macro Lett. 2019, 8, 937）
图3 仿生双层高分子水凝胶驱动器的智能协同变形-变色行为（Adv. Funct. Mater. 2018, 1704568）
图4 (a-c)基于荧光高分子水凝胶的三维信息存储和加密过程示意图（Adv. Funct. Mater. 2019, DOI: 10.1002/adfm.201905514）
图5 (a-c)将离别负载“UCAS”、“Q1A2Z3”、“Attitude is everything”等信息的2D荧光水凝胶片手动折叠成各类三维外形后置于硼砂水溶液中，10s至3min后就能够获得外形各异的3D水凝胶信息载体。相较于经典的二维信息加密策略，这种加密于三维空间的信息的平安性更高，因为其负载信息只有在先置于酸溶液中恢复2D外形后才能在紫外灯下视察到（Adv. Funct. Mater. 2019, DOI: 10.1002/adfm.201905514）
