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  形狀記憶材料如金屬合金和聚合物等已在諸多領域得到了廣泛應用，其中聚合物相對于金屬合金具有形狀轉變溫度可調、密度低、應變大等優點，但其循環壽命通常較低。哈爾濱工業大學化工與化學學院肖鑫禮課題組制備的分子鏈為螺旋狀扭曲的聚酰亞胺在折疊形狀記憶次數超過1000次時依然保持接近100 % 的固定率和恢復率(圖a)，是關于長循環壽命形狀記憶聚合物的首次報道。

圖1. 聚酰亞胺循環折疊-恢復過程中的形狀記憶效應(a)，在250 °C時的拉伸能和存儲能(b).

  該材料具有較寬的形狀轉變范圍 (230°C-300°C)，可適應多種高溫環境，在20秒內可實現100 % 的形狀恢復。在250°C時該材料的臨界應力為2.78 MPa, 形狀恢復過程可產生0.218 J/g的能量，其輸入/輸出能量轉換效率為31.3 % (圖b)。這也是聚合物在高溫形狀記憶過程中機械能轉化問題的首次報道。

  該材料制備成本較低，工藝簡單，易于產業化。其長循環壽命、寬形狀轉變范圍和可逆高溫能量轉化等特性使其在循環驅動器等領域有廣闊前景，將進一步拓展形狀記憶聚合物的應用范圍。

  相關工作已發表于Scientific Reports, DOI:10.1038/srep33610.

  原文鏈接：www.nature.com/articles/srep33610.

  英文原文下載：High Cycle-life Shape Memory