Xiangquan Liu, Jiahui Hu, Jinglun Yang, Lingya Peng, Jiaqi Tang, Xiaohui Wang, Rongrong Huang, Jianfei Liu, Kaiqiang Liu, Tingyi Wang, Xiaoyan Liu*, Liping Ding*, and Yu Fang*. Adv. Sci., 2024, 11, 2307165.

紫外线检测在军事和民用生活中都有广泛的应用。传统的紫外检测系统使用无机半导体材料，其柔韧性和可加工性较差。柔性光致变形材料已经被越来越多的用于软体机器人、人造肌肉和智能致动器的开发当中。本工作中，我们利用杯[4]吡咯(CPTH) 四酰肼衍生物和三(4-甲酰苯基)胺(TFPA)，通过界面限域动态自组装的方法成功制备了柔性、自支撑、机械强度优异的纳米膜。通过利用纳米膜的光致变形特性，开发了一种全新的紫外探测系统，实现紫外光的实时在线探测 (图1)。研究发现纳米膜在紫外光照下会发生变形，这种变形具有可逆性（图1）。所搭建的紫外探测系统检测范围为2.85 μW cm^-2 ~ 8.30 mW cm^-2，响应时间和恢复时间均小于0.3 s，在500次连续测试中，紫外探测器具有较高的稳定性。复合膜超快的响应速度和超高灵敏度是由于在紫外光下纳米膜中大量酰腙键发生顺反异构。

图1 纳米膜的制备及其光响应行为和紫外探测应用

此外，纳米膜还可以用于紫外光的可视化传感，纳米膜在不同的紫外线强度下可呈现不同的荧光图案。通过镀金处理将纳米膜作为智能开关实现了远程二极管 (LED) 发光控制。此外，将基于纳米膜的复合膜暴露在自然光下，花朵状的复合膜在不同紫外线强度下会呈现出多种姿态，设计的智能开关在太阳光的驱动下可以实现电动窗帘的自动控制（图2）。

图2 纳米膜作为紫外光可视化传感器和智能开关在实际场景中的应用

此工作成功地制备了一种可逆的紫外响应纳米膜，构建了一种响应速度快、灵敏度高、可靠性强的紫外检测系统。此外，纳米复合膜可用做紫外线的可视化检测和实际场景中太阳光驱动智能开关及致动器，为光致变形材料实现快速、灵敏和稳定的紫外检测提供了新的机会。

第一作者：陕西师范大学博士研究生刘向泉

通讯作者：陕西师范大学房喻院士、丁立平教授、刘小燕副教授

全文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202307165