形狀記憶高分子材料是指具有保持臨時變形形狀的能力，當(dāng)受到外界刺激后，可以恢復(fù)到初始形狀，從而表現(xiàn)出對初始形狀具有記憶功能的一類高分子材料。與形狀記憶合金和形狀記憶陶瓷相比，形狀記憶高分子材料具有密度低、可恢復(fù)形變量大、易加工成型、形變溫度可調(diào)等諸多優(yōu)點，因而形狀記憶高分子具有非常廣闊的應(yīng)用前景。但是目前發(fā)展的形狀記憶高分子材料主要是熱致形狀記憶高分子，即在熱刺激下可以恢復(fù)到初始形狀。然而在實際應(yīng)用中，比如作為生物醫(yī)用材料，由于溫度過高會使生物組織發(fā)生損傷，所以熱并不是一個良好的刺激方式，目前亟需開發(fā)新的形狀記憶觸發(fā)方式以適應(yīng)科技發(fā)展的需要。
近年來，隨著超分子科學(xué)的發(fā)展，具有特殊的可逆性和高度的動態(tài)性的超分子作用力，如金屬配位作用、主-客體作用和動態(tài)共價鍵等在制備結(jié)構(gòu)規(guī)整、性質(zhì)可控功能材料方面表現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢。中科院寧波材料所智能高分子團(tuán)隊將超分子作用引入形狀記憶高分子材料，制備了基于超分子作用的形狀記憶高分子材料？蒲腥藛T首先合成了含有苯硼酸側(cè)基的海藻酸鈉（Alg-PBA），利用苯硼酸和聚乙烯醇（PVA）羥基間的動態(tài)硼酸酯鍵，制備了具有自修復(fù)功能的水凝膠。然后借助于海藻酸鈉和Ca2+之間的配位絡(luò)合作用，得到在宏觀和微觀層面都具有形狀記憶功能的水凝膠。這種水凝膠利用了雙重超分子作用，成功實現(xiàn)了形狀記憶和自修復(fù)兩種功能的結(jié)合。相關(guān)研究工作發(fā)表在Chem. Commun. 2014, 50,12277 (IF = 6.718)上，并被選為當(dāng)期的內(nèi)封面文章。該研究團(tuán)隊最近發(fā)展了這一思路，利用硼酸酯鍵保持材料的臨時形狀，制備了pH和糖響應(yīng)的形狀記憶高分子材料，此工作不但得到了生物分子響應(yīng)的形狀記憶高分子材料，還大大縮短了材料的形狀恢復(fù)時間。該研究成果發(fā)表在Maromol. Rapid Commun. (accepted)上。上述研究成果是對形狀記憶高分子材料的有效補(bǔ)充及創(chuàng)新，為開發(fā)生物醫(yī)用形狀記憶高分子材料提供了新的思路。
研究工作得到了國家青年千人計劃、國家自然科學(xué)基金（51303195, 21304105）、浙江省杰出青年基金（LR14B040001）及寧波市自然科學(xué)基金（2014A610127）的資助。
形狀記憶高分子材料的制備示意圖及其自修復(fù)和形狀記憶功能
- 華南理工大學(xué)郭建華教授團(tuán)隊 AFM：可多層組裝泡孔結(jié)構(gòu)的聚乙烯醇/碳復(fù)合氣凝膠實現(xiàn)寬帶微波噪聲雙吸收和水下形狀記憶效應(yīng) 2025-05-14
- 浙大潘鵬舉/余承濤團(tuán)隊 Adv. Mater.：基于聚合物熔融-重結(jié)晶構(gòu)筑自硬化形狀記憶材料 2025-05-10
- 華工郭建華、蔣興華團(tuán)隊 CEJ：具有優(yōu)異吸波性能和紅外/微波刺激響應(yīng)形狀記憶功能的自修復(fù)型FCIP/RGO/PUU柔性復(fù)合材料 2025-04-20
- 東華大學(xué)熊佳慶/周欣然 Adv. Mater.：光熱響應(yīng)氣凝膠-水凝膠二元仿生體系實現(xiàn)全天候水伏發(fā)電 2025-05-21
- 川大華西口腔醫(yī)學(xué)院甘雪琦教授課題組 CEJ: 具有調(diào)控免疫反應(yīng)及促線粒體轉(zhuǎn)移的新型水凝膠促進(jìn)糖尿病慢性傷口愈合 2025-05-21
- 寧波材料所陳濤、路偉/南工大朱寧 Angew：超分子纏結(jié)驅(qū)動發(fā)光聚集體致密化實現(xiàn)具有超拉伸性和抗裂性的室溫磷光水凝膠 2025-05-20
- 華南理工大學(xué)分子聚集發(fā)光研究團(tuán)隊誠聘師資博士后 - 合作導(dǎo)師：秦安軍、趙祖金、胡蓉蓉、王志明、馮光雪、宋波 2025-05-21
