双向形状记忆高分子（2W-SMPs，two-way shape memory polymers）在热、电等外部刺激下可以实现不同形状间的可逆变换，在软体驱动、柔性传感等领域拥有广阔应用前景。现有2W-SMPs主要包括液晶弹性体和半结晶（高分子）网络。半结晶网络来源广泛、制备简单、成本低、性能易调控，非常具有商业化潜力，因此在近10年内受到国内外学者的广泛关注与研究。半结晶网络的双向形状记忆效应主要来源于其在取向状态下可能发生的结晶引发的伸长（CIE，crystallization-induced elongation）和熔融引发的收缩（MIC，melting-induced contraction）。施加恒定拉伸应力是使半结晶网络产生取向、发生CIE/MIC，从而获得双向形状记忆/驱动功能最为简单而有效的策略。而要实现无外力双向形状记忆效应，需要将外力“替换”为内力，利用内力保持网络取向并使网络发生CIE/MIC。因此，无论恒外力还是无外力双向形状记忆效应，其关键在于CIE/MIC。然而，有关CIE/MIC的热力学及分子机理未被揭示，半结晶网络的双向形状记忆/驱动机理亦不清晰，这严重制约了高性能半结晶2W-SMPs的设计及研发。
图1 半结晶EPDM网络的恒外力及无外力双向形状记忆效应
论文链接地址：
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.macromol.2c00549
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.macromol.2c01971
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