具有刺激响应、可编程形状记忆效应的材料在智能织物、软机器人和生物医学领域具有广阔的应用前景。特别是具有单一材料组分的多重形状记忆聚合物,由于具备可调谐的转变温度和在宽温度范围内的多重形状记忆效应,受到了研究学者广泛关注。目前报道的可调谐多重形状记忆效应与材料组分的热力学行为紧密相关,即由温度/热量触发调控材料的力学行为。这大大限制了材料在热敏性场景中的应用,例如生物体组织。在这些场景中,过多的能量输入可能会对细胞和周围组织造成潜在的伤害。
与大多数热适型形状记忆材料不同,自然生物对湿度/水分非常敏感。对环境湿度变化的响应和形状驱动在自然界中普遍存在,例如麦芒的开合,松果种子的扩散,以及蜘蛛丝的超收缩行为。受大自然的启发,制备具有湿度响应的仿生材料引发了人们的强烈兴趣。一种被广泛采用的策略是在聚合物网络中引入对湿度敏感的基团,通过塑化作用降低聚合物的相变温度,从而在较低甚至环境温度下触发聚合物的形状恢复。然而,目前还未有研究报道探索在非热学条件下实现单一材料多重形状记忆效应的可能性,这就导致了一个悬而未决的问题,即湿度可否作为一个独立可控因素来调节并实现材料的多重形状记忆效应。

文章链接:
https://doi.org/10.1021/acsmacrolett.3c00239
相关进展
陕科大宋浩杰教授团队《ACS AMI》:具有湿度响应的柔性可分解HDCN薄膜
广西大学林宝凤团队 ACS AMI:具有抗菌抗氧化和紫外线防护功能的电子皮肤用于湿度/汗液传感
南开大学张振杰课题组 Angew:仿生策略构建自振荡湿度驱动器
江南大学付少海、福州大学赖跃坤 AFM:基于湿度响应的动态二/三维可转换Kirigami铜片用于提升雾水收集和储存效率
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