The economic and safety issues caused by ice accretion have become more and more serious. Except for traditional ways of anti‐icing, such as spraying agents, mechanical/thermal removal, etc., more economic approaches are urgently required. This work demonstrates the conceptual feasibility of using a self‐lubricated photothermal coating for both anti‐icing and deicing function. The coating is generally water repellent and infiltrated with hydrocarbon or perfluorocarbon oils as the lubricant to endow a liquid interface for preventing ice accumulation and minimizing the adhesion of ice on surfaces once it is formed. Fe 3 O 4 nanoparticles are added to the film to afford high efficiency photothermal effect under near‐infrared irradiation for rapidly melting the accumulated ice. The conceptual strategy can be easily implemented as a facile method to fabricate analogous sprayed coatings. It represents a major advance to tackle the challenging icing issue that is normally seen as a disaster in everyday life.

Solar steam generation is one of the most promising solar-energy-harvesting technologies to address the issue of water shortage. Despite intensive efforts to develop high-efficiency solar steam generation devices, challenges remain in terms of the relatively low solar thermal efficiency, complicated fabrications, high cost, and difficulty in scaling up. Herein, a double-network hydrogel with a porous structure (p-PEGDA-PANi) is demonstrated for the first time as a flexible, recyclable, and efficient photothermal platform for low-cost and scalable solar steam generation. As a novel photothermal platform, the p-PEGDA-PANi involves all necessary properties of efficient broadband solar absorption, exceptional hydrophilicity, low heat conductivity, and porous structure for high-efficiency solar steam generation. As a result, the hydrogel-based solar steam generator exhibits a maximum solar thermal efficiency of 91.5% with an evaporation rate of 1.40 kg m-2 h-1 under 1 sun illumination, which is comparable to state-of-the-art solar steam generation devices. Furthermore, the good durability and environmental stability of the p-PEGDA-PANi hydrogel enables a convenient recycling and reusing process toward real-life applications. The present research not only provides a novel photothermal platform for solar energy harvest but also opens a new avenue for the application of the hydrogel materials in solar steam generation.

Abstract Soft robots adapt to complex environments for autonomous locomotion, manipulation, and perception are attractive for robot‐environment interactions. Strategies to reconcile environment‐triggered actuation and self‐powered sensing responses to different stimuli remain challenging. By tuning the in situ vapor phase solvent exchange effect in continuous electrospinning, an asymmetric highly‐aligned all‐fiber membrane (HAFM) with a hierarchical “grape‐like” nanosphere‐assembled microfiber structure (specific surface area of 13.6 m 2 g −1 ) and excellent mechanical toughness (tensile stress of 5.5 MPa, and fracture toughness of 798 KJ m −3 ) is developed, which shows efficient asymmetric actuation to both photothermal and humidity stimuli. The HAFM consists of a metal‐organic framework (MOF)‐enhanced moisture‐responsive layer and an MXene‐improved photothermal‐responsive layer, which achieves substantial actuation with a bending curvature up to ≈7.23 cm −1 and a fast response of 0.60 cm −1 s −1 . By tailoring the fiber alignment and bi‐layer thickness ratio, different types of micromanipulators, automatic walking robots, and plant robots with programmable structures are demonstrated, which are realized for self‐powered information perception of material type, object moisture, and temperature by integrating the autonomous triboelectric effect induced by photothermal‐moisture actuation. This work presents fiber materials with programable hierarchical asymmetries and inspires a common strategy for self‐powered organism‐interface robots to interact with complex environments.

Abstract Miniaturization of organic afterglow materials has shown promising application in biomedical and other areas. Current technologies, such as nanoprecipitation, mechanical treatment, and emulsion polymerization, lack the capability of facile control on the morphology and dimension of the miniaturized organic afterglow materials. Here we report the fabrication of organic afterglow nanostructures via block copolymer self‐assembly at room temperature. The fabrication is based on two‐component design strategy where hydrophobic luminescent emitters with small rate constants of phosphorescence decay or reverse intersystem crossing are designed as the first component. Amphiphilic block copolymers that can form spherical core‐shell micelles and worm‐like micelles with glassy hydrophobic cores are used as the second component. Upon addition of water into a dimethylformamide solution that contains the two components, the amphiphilic block copolymers self‐assemble into well‐defined nanostructures and accommodate the hydrophobic luminescent emitters in nanostructure's hydrophobic cores. After switching to pure water by dialysis, room‐temperature afterglow nanostructures have been obtained because of the excellent protection of organic triplets by the glassy hydrophobic cores. The afterglow nanostructures exhibit intriguing afterglow mechanism modulated by the types of luminescent emitters, controlled dimensions and morphologies by the structural parameters of the block copolymers.

The in vitro methods to recapitulate environmental cues around cells are usually optimized to test a specific property of the environment (biochemical nature or the stiffness of the extra cellular matrix (ECM), or nanotopography) for its capability to induce defined cell behaviors (lineage commitment, migration). Approaches that combine different environmental cues in 3D to assess the biological response of cells to the spatial organization of different biophysical and biochemical cues are growingly being developed. We demonstrate how the lamination of through-hole polymeric bio-functionalized membranes can be implemented to create complex bona fide micro-niches with differential 3D environmental properties using photoactive materials. Our approach enables to create micro-niches ranging in size from single cells to cell aggregates. They are bio-functionalized in 3D simultaneously with topographical featured, protein patterns and structured ECM surrogate with 1 micrometer resolution. We demonstrate how these niches extend in 3D the ability to pattern cells. We exemplify how they can be used to standardize cells shapes in 3D and to trigger the apico-basal polarization of single epithelial cells.

Abstract As a well-conserved histone variant, H2A.Z epigenetically regulates plant growth and development as well as the interaction with environmental factors. However, the role of H2A.Z in response to salt stress remains unclear, and whether nucleosomal H2A.Z occupancy work on the gene responsiveness upon salinity is obscure. Here, we elucidate the involvement of H2A.Z in salt response by analyzing H2A.Z disorder plants with impaired or overloaded H2A.Z deposition. The salt tolerance is dramatically accompanied by H2A.Z deficiency and reacquired in H2A.Z OE lines. H2A.Z disorder changes the expression profiles of large-scale of salt responsive genes, announcing that H2A.Z is required for plant salt response. Genome-wide H2A.Z mapping shows that H2A.Z level is induced by salt condition across promoter, TSS and TES (−1 kb to +1kb), the peaks preferentially enrich at promoter regions near TSS. We further show that H2A.Z deposition within TSS provides a direct role on transcriptional control, which has both repressive and activating effects, while it is found generally H2A.Z enrichment negatively correlate with gene expression level response to salt stress. This study shed light on the H2A.Z function in salt tolerance, highlighting the complex regulatory mechanisms of H2A.Z on transcriptional activity for yielding appropriate responses to particularly environmental stress.