强！宁波大学一本科生，第一作者发顶刊！

近日，宁波大学材料科学与化学工程学院赵传壮教授课题组在智能软材料研究取得重要进展，研究成果以“Luminescent Squid-Inspired Phosphorescent Hydrogels with Persistent Afterglow and Dynamic Information Display”为题发表在国际知名学术期刊《Advanced Functional Materials》上。

论文第一作者是材料科学与化学工程学院化学专业2022级本科生周智恒，赵传壮教授、范新震博士为共同通讯作者，宁波大学为第一通讯单位。

室温磷光（RTP）水凝胶因兼具柔性、湿敏与生物相容性，被广泛认为是生物成像、柔性显示、信息加密等前沿领域的理想候选材料，但长期受限于两大核心技术瓶颈：一是水环境中水分子易通过非辐射跃迁路径猝灭磷光发射，且柔性基质会显著削弱系间窜越过程效率，导致 “持久余辉”难以实现；二是传统提升余辉时长的技术手段（如掺杂量子点、引入刚性交联剂）多为不可逆设计，一旦形成磷光信息便无法动态编辑或重构，严重制约了其向先进信息材料的转化应用。

针对这一挑战，该课题组学习了夏威夷短尾鱿鱼的生物发光调控机制——通过昼夜节律精准控制共生细菌的储存与释放，将这一“动态浓度梯度调控”的生物机制迁移至软材料设计，为解决RTP水凝胶“长余辉”与“可编辑”的矛盾提供了全新范式，对推动智能材料向“动态响应、多维调控、场景适配”方向发展具有重要科学价值与实用意义。

课题组构建了PAA/DETA-Ca2+室温磷光水凝胶体系，核心是利用Ca2+与PAA链上羧基的离子配位作用：以DETA 为交联剂聚合AA形成PAA网络，浸入CaCl2溶液后，Ca2+使水凝胶网络致密化，既限制聚合物链段运动、减少水分子对磷光发光中心的猝灭，又提升ISC过程效率、增强杂原子基团聚集效应，最终实现持久磷光，在6M Ca2+浓度下，磷光余辉达6.5s，寿命从低浓度166.8 ms延长至396.6 ms。

该水凝胶具备多维度动态功能：“水擦除” 时，去离子水通过渗透压驱离Ca2+，使配位键断裂、磷光猝灭（6 min 内寿命 < 10.0 ms），再浸CaCl2溶液可恢复，循环 20 次性能稳定；“盐印刷” 借助图案化掩模与CaCl2粉末，能精准制备复杂发光图案。此外，刚硬化水凝胶有热软化特性，升温后杨氏模量和磷光余辉下降，赋予其形状记忆功能以实现 3D 信息加密；依靠DETA与PAA之间的电荷辅助氢键，水凝胶断裂后力学强度可恢复至原始值90%左右，具备自修复能力支持发光图案重构。这些功能协同推动了动态可编程信息显示等创新RTP系统的开发，研究通过结合仿生离子调制工程与超分子设计原理，为自适应智能发光材料构建提供了有效范例。

赵传壮教授课题组在高分子科学、软物质力学、先进海洋材料的交叉领域展开研究，开发了一系列兼具智能响应性和性能稳健性的先进软物质材料，近年来在《Science Advances》《Advanced Materials》《Macromolecules》《Advanced Functional Materials》等期刊发表多篇论文。

《Advanced Functional Materials》由Wiley-VCH Verlag出版社出版，是一本国际知名的综合性材料科学期刊，该期刊创刊于2001年，主要发表材料科学各个方面的高质量研究论文，涵盖纳米技术、化学、物理和生物学等多个学科，2025年影响因子为19.0。

来源丨材料科学与化学工程学院 图书馆

编辑丨杜颖颖

责任编辑丨郭亚男

终审丨王湖清