中国科学技术大学李闯教授AFM：“向光自生长”智能水凝胶

本文介绍了中国科学技术大学李闯教授团队在《先进功能材料》上发表的最新研究，开发出一种基于三氰基呋喃（TCF）的光开关水凝胶。该材料在光与pH协同刺激下，可通过分子异构化增加电荷亲水性，促进水分和营养物扩散至网络内部，引发体积溶胀；随后经二次光聚合实现永久性宏观生长。研究团队通过调控光照强度与pH差异，使水凝胶表现出可逆的向光或背光弯曲变形，首次在合成材料中实现类似植物的“向光自生长”智能行为。此外，该水凝胶还展现出可逆荧光变色能力，为信息存储与加密提供了新思路。研究还展示了该材料在仿生应用中的潜力，如“种子”破土、“作物”协同和“向日葵”协同生长等场景。这项研究为软体机器人、光自适应材料及环境传感器提供了全新平台。