光致变色材料能在光的作用下可逆地改变颜色，在显示、光信息存储和光开关等领域得到广泛的研究。有机光致变色材料包括螺吡喃、偶氮苯等，但制造成本高、可逆性差严重限制了有机光致变色材料的大规模生产和应用。无机材料主要包括二氧化钛和氧化钨，由于成本低廉、稳定性好而得到广泛的研究。
在这些无机材料种类繁多的情况下，多金属氧酸盐在光的照射下发生电子和质子的转移，表现出优异的光稳定性和光致变色性能。例如，多金属氧酸盐钼酸铵由于稳定性好、成本低、光致变色机理明确等特点，得到了广泛的研究。六价钼呈现无色螺苯并吡喃酷24体育,，在紫外光照射下，会获得电子酷24体育,，变成五价钼，呈现绿色或蓝色。在空气环境中，氧气会从五价钼获得电子，使其重新变为六价，无色。在变色过程中，钼自身的结构没有发生变化，稳定性好。
水凝胶是一种含有大量水分的软质材料，其三维网络结构内充满水分。由于其优异的柔韧性和拉伸性，水凝胶被广泛应用于显示设备、可穿戴设备、传感器等领域。然而传统水凝胶的力学性能较差，限制了其应用。因此螺苯并吡喃，通过设计独特的结构，人们开发了一系列新型水凝胶，如双网络结构水凝胶、疏水缔合水凝胶、纳米复合水凝胶、大分子微球复合水凝胶、离子交联水凝胶和杂化交联水凝胶。在这些类型中，杂化交联被认为是获得硬质水凝胶最有效的策略。杂化交联水凝胶包含共价交联和非共价交联两种交联方式。其中，共价交联可以稳定水凝胶的骨架结构，非共价交联可以耗散能量以获得硬度和良好的自修复性能。
在前作中，长春工业大学的研究人员通过共价和离子交联获得了光致变色水凝胶，表现出了良好的透明性和快速的光响应性，但是并没有解决水凝胶力学性能差的问题。因此在这项工作中，他们提出了一种制备杂化交联光致变色水凝胶的策略。以十二烷基二甲基甜菜碱（BS-12）作为表面活性剂，BS-12带有正电荷，通过电场力与钼结合，利用化学交联和疏水缔合的协同作用来增强光致变色水凝胶的力学性能。得到的水凝胶具有良好的透明性、延展性和抗穿刺性，在紫外光照射下，其响应时间为3s，水凝胶可以写入和擦除光学信息。因此，光致变色水凝胶被认为是可擦除显示器、人工智能系统和可穿戴柔性设备的有希望的候选材料。
图1. 光致变色水凝胶的结构及形成机理
图 2. 光致变色水凝胶的机械性能：（a）可举起 1 公斤的物体；（b）可吹起气球；（c）可刺穿和愈合
图3. 光致变色水凝胶可以在紫外线下通过掩模书写、擦除、重写和擦除信息。
参考：
关林, 杨永琪, 贾飞等。高透明、可拉伸、具有快速响应光致变色性能的水凝胶螺苯并吡喃，可用于紫外线照射的光学显示设备[J]。反应性和功能聚合物，2019年。
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