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水凝胶材料赋予平面光学平台主动调谐能力，因为它们具有显着的湿度响应溶胀行为。 尽管用于光谱调谐的基于水凝胶的设备最近取得了进展，但它们复杂的图案处理和有限的功能阻碍了它们的实际应用。 近日 ， 科研人员 首次使用活性水凝胶材料平台展示了一种单步直接打印技术，以实现前所未有的多场全彩显示动态。 通过探索聚乙烯醇的剂量诱导收缩，可以通过灰度电子束光刻直接打印夹在超薄金属膜中的阶梯式水凝胶纳米腔。由于水凝胶纳米腔缩放的可调结构着色，成功地为光学隐藏、动态着色和动态全彩色全息术创造了多功能。通过将依赖于腔的传输相位编码到直接 打印的水凝胶平台中，它最初可以通过简单的呼气实时投影全彩色全息动态，超越静态全息显示或单色全息切换。 所提出的有源显示器可以在毫秒级（< 150 毫秒）内快速响应周围的湿度变化。这种用于水凝胶纳米腔的直接打印策略代表了前所未有的动态全彩色显示的关键进步，并表明在光学安全、气体传感、多光谱成像、全彩色全息术和下一代显示技术方面有前景的应用。

图1 直接打印具有各种厚度的水凝胶可缩放纳米腔，用于多功能动态显示平台。

图2 直接打印的 MHMN 的光学特性和湿度响应。

图3 用于湿度响应光学安全和动态显示的直接打印结构色。

图4 只需呼气即可触发动态全息显示。

图5 动态全彩色全息术。

图6 动态混色全息术。

相关论文以题为 Direct-Printing Hydrogel-Based Platform for Humidity-Driven Dynamic Full-Color Printing and Holography 发表在《 Advanced Functional Materials 》上。通讯作者是武汉大学 李仲阳教授 。

参考文献：

doi.org/10.1002/adfm.202212053

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