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  形狀記憶高分子材料（SMPs）是一類能夠固定臨時形狀，并在相應激發下回復原始永久形狀的智能材料，可被應用于生物醫用、汽車工業、智能織物、航空航天等眾多領域。然后，傳統的SMPs一般通過共價鍵交聯，不具備永久形狀重構、自修復、重復加工等性能。同時，傳統SMPs每個形狀記憶周期只能完成一次形狀回復，形狀記憶單向不可逆。為了突破共價鍵交聯網絡帶來的性能局限性，常見的方法是引入動態鍵，構建熱自適應網絡結構。為了解決形狀記憶單向不可逆問題，近年來又發展出雙向形狀記憶高分子。雖然有關熱自適應網絡結構和雙向形狀記憶高分子的研究已分別取得一些列重要進展，但將兩者結合制備兼具自修復、可回收、永久形狀可重構、形狀記憶雙向可逆性能的多功能SMPs仍然具有挑戰。

  為應對能源危機和全球變暖問題，以生物基材料替代石油基材料已成為新的趨勢。杜仲膠是我國特有的一種生物基材料，結構為反式-聚異戊二烯。由于結構規整，杜仲膠常溫下易結晶，是制備形狀記憶材料的理想原料。我國杜仲資源占世界95%以上，在開發應用杜仲膠方面具有得天獨厚的優勢。

  近日，北京化工大學岳冬梅教授課題組以杜仲膠為原料，通過對杜仲膠進行羥基化改性，引入活性交聯點，并以對苯二硼酸作為交聯劑，制備出一系列動態硼酸酯鍵交聯形狀記憶高分子（EUG-OH-BDBA，圖1）。依靠杜仲膠的結晶以及其寬熔融溫域，該材料兼具單向和雙向形狀記憶性能（圖2、圖3）。同時，依靠硼酸酯鍵的動態性，該材料還具有自修復、可回收、永久形狀可重構等性能（圖4）。此外，以該材料為基體，通過摻雜多壁碳納米管，還制備出了對808 nm近紅外光響應的復合材料（EUG-OH-C-BDBA），該復合材料可用作光響應血管支架、執行器、光開關等（圖5、圖6）。這項研究工作為制備多功能SMPs提供了一種簡單的方法，制得的材料在生物醫藥、智能傳感等領域具有廣闊應用前景。該成果以“Bio-Based, Self-Healing, Recyclable, Reconfigurable Multifunctional Polymers with Both One-Way and Two-Way Shape Memory Properties”為題發表在《ACS Applied Materials & Interfaces》上，文章的第一作者是北京化工大學博士研究生祁鑫。該研究得到泰山產業領軍人才工程、山東省重點研發計劃（ZK20200134）的支持。

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.2c19782