上海
水凝胶的微纳米加工在技术上面临众多挑战，尤其是由于其软性和高含水性。这些特性在微纳米尺度上的精确加工中导致形变，影响加工精度。加之，任何微小的误差都可能引起显著的结构变化。激光等高能加工技术引起的热效应，如加热导致的膨胀或水分气泡化，以及化学稳定性问题，都可能影响加工过程。
最近，德国马普智能系统研究所的Metin Sitti、Mingchao Zhang等研究人员，通过对水凝胶进行脱水处理并应用可编程的飞秒激光技术，实现了在水凝胶上一步加载多信息通道的微纳米结构。脱水过程提高了水凝胶的刚性，并暂时锁定了其动态形变行为，从而显著提升了制造过程中的结构完整性。
文章要点
（1）通过利用飞秒激光的不同剂量（dosage）域，实现了在水凝胶表面可控制造微纳结构（方向、角度等），并改变水凝胶内部的荧光强度。这样，研究团队设计出了一个包含结构色彩、偏振态和荧光强度三种通道信息的像素单元，并在这些通道中编码了三种复杂的图像信息。
（2）同一位置同时制造出的不同复杂信息可以在不同成像模式下（如普通光学显微镜、偏振显微镜和荧光显微镜）单独观察，且这些通道之间无交叉干扰。
（3）特别值得注意的是，这种水凝胶在恢复动态响应性（重新吸水）后，可以通过温度响应功能实现其微纳米结构形貌的变化，从而随温度变化切换显示不同的复杂信息，如在水凝胶中实现自动播放不同图片信息。
参考文献
Zhang, M., Lee, Y., Zheng, Z. et al. Micro- and nanofabrication of dynamic hydrogels with multichannel information. Nat. Commun. 14, 8208 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41467-023-43921-9
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