寧波大學趙傳壯和天津工業大學張佳瑋 Soft Matter: 具有可重塑永久形狀和可編程冷誘導形變的形狀記憶水凝膠
2024-01-05 來源：高分子科技
具有冷致形變功能的形狀記憶水凝膠可以在高溫時提升模量、固定臨時形狀，冷卻時降低模量、回復至初始形狀。近期，寧波大學趙傳壯課題組提出了一種新穎的形狀記憶水凝膠（2CH-gel）。研究者以二乙烯三胺（DETA）作為動態交聯劑制備聚丙烯酸（PAA）水凝膠，通過醋酸鈣（Ca(Ac)2）浸泡處理，得到了具有可重塑永久形狀和可編程冷誘導形變的形狀記憶水凝膠。在此材料中，聚合物鏈和乙酸基團的電荷輔助疏水聚集使水凝膠可在加熱時固定臨時形狀，冷卻后發生解聚集實現形狀回復。PAA和DETA之間的電荷輔助氫鍵賦予水凝膠自愈合特性，借助自愈合特性，可以對材料進行拼圖式的形狀編輯，從而實現了形狀記憶功能的靈活設計（圖1）。通過調整浸泡的Ca(Ac)2濃度，可以調節形狀回復速率，從而賦予材料時空可編輯的形狀記憶功能。
圖1. 2CH-gel 的形狀編輯功能和機理
圖2. 具有可編輯形狀的2CH-gel 的作為抗沖擊材料的展示
以上相關成果發表在Soft Matter上。論文的第一作者為寧波大學碩士研究生吳欣俊，通訊作者為寧波大學趙傳壯教授和天津工業大學張佳瑋教授。該工作受到國家自然科學基金的資助。
論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/sm/d3sm01429k
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（責任編輯：xu）
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