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  形狀記憶高分子材料是一類具有保持臨時(shí)形狀的能力，且受到合適的外界刺激時(shí)又能夠恢復(fù)初始形狀的新型智能材料。與形狀記憶合金或陶瓷相比，形狀記憶高分子材料具有密度低、可恢復(fù)形變量大、易加工成型、形變溫度可調(diào)等諸多優(yōu)點(diǎn)，因而在柔性電子、生物醫(yī)藥、航空航天等高科技領(lǐng)域存在廣泛的應(yīng)用前景。然而，目前的相關(guān)研究主要集中在熱致形狀記憶高分子材料。雖然這類熱響應(yīng)性形狀記憶材料在很多高科技領(lǐng)域擁有巨大的應(yīng)用價(jià)值，仍然亟需開發(fā)可以在室溫下實(shí)現(xiàn)形狀記憶功能的新型高分子材料，尤其是在生物醫(yī)用、軟體機(jī)器人和紡織服裝應(yīng)用領(lǐng)域。  
  近年來，隨著超分子科學(xué)的發(fā)展，具有高度動(dòng)態(tài)可逆特征的非共價(jià)作用（例如金屬配位作用、主-客體作用和動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵等）在制備結(jié)構(gòu)規(guī)整、性質(zhì)可控的功能材料方面表現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢。2014年以來，中科院寧波材料所智能高分子團(tuán)隊(duì)在陳濤研究員和張佳瑋研究員的帶領(lǐng)下先后將多種可逆作用引入形狀記憶高分子材料領(lǐng)域，開發(fā)了一系列可以在室溫下實(shí)現(xiàn)形狀記憶功能的新型智能水凝膠材料。中國科學(xué)院寧波材料所陳濤研究員智能高分子材料課題組科研人員首先將動(dòng)態(tài)硼酸酯鍵和金屬配位作用引入形狀記憶高分子材料中，構(gòu)建了具有自修復(fù)性能的室溫形狀記憶水凝膠體系（Chem. Commun. 2014, 50,12277）；還通過對超分子作用力的選擇，獲得了具有生物分子響應(yīng)的形狀記憶高分子材料，并顯著提高了材料的形狀恢復(fù)速度（Macromol. Rapid Commun. 2015, 36, 533）；此外，受到貽貝粘附蛋白的啟發(fā)，利用苯硼酸和多巴胺的鄰苯二酚官能團(tuán)間的動(dòng)態(tài)硼酸酯鍵制備了兼具室溫形狀記憶、自修復(fù)和高粘附性能的新型多功能水凝膠體系（Polym. Chem., 2016, 7, 5343）。 
 
 
  但是我們注意到，目前超分子形狀記憶水凝膠材料的研究尚處于起步階段，材料普遍存在力學(xué)性能較差，且只能記憶一個(gè)臨時(shí)形狀等不足。在以前的研究基礎(chǔ)上，中國科學(xué)院寧波材料所陳濤研究員智能高分子材料課題組科研人員將可有效提升水凝膠力學(xué)性能的雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念引入形狀記憶高分子材料，有效提升了超分子形狀記憶水凝膠材料的力學(xué)性能（Figure 1）；并通過外界刺激序列調(diào)控體系內(nèi)的動(dòng)態(tài)硼酸酯鍵和金屬配位作用，成功構(gòu)筑了具有三重形狀記憶功能的雙網(wǎng)絡(luò)超分子水凝膠（Chem. Sci., 2016, 7, 6715）。采用類似的雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，將具有多重刺激響應(yīng)性的動(dòng)態(tài)席夫堿鍵和殼聚糖—金屬離子配位作用引入水凝膠體系中，成功開發(fā)了一類具有多重刺激響應(yīng)性的超分子形狀記憶水凝膠材料（Chem. Commun., 2016, 52, 13292）。 


  基于上述系列研究成果及近幾年在超分子形狀記憶水凝膠材料領(lǐng)域的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，近期在化學(xué)領(lǐng)域權(quán)威綜述刊物Chem. Soc. Rev. （DOI: 10.1039/c6cs00754f）上發(fā)表綜述文章，系統(tǒng)介紹了近年來超分子形狀記憶水凝膠材料相關(guān)研究的最新進(jìn)展，對具有二重和三重形狀記憶功能的超分子水凝膠材料的通用設(shè)計(jì)思路和構(gòu)建策略進(jìn)行了細(xì)致的梳理和總結(jié)（Figure 2和Figure 3），并展望了這類材料的未來發(fā)展方向及在航空航天、生物醫(yī)藥等高科技領(lǐng)域的應(yīng)用前景。 
  該研究工作獲得國家“青年千人計(jì)劃”、中科院“拔尖青年科學(xué)家”（QYZDB-SSW-SLH036）、國家自然科學(xué)基金（21304105，51573203，21644009）、浙江省杰出青年基金（LR14B040001）、浙江省自然科學(xué)基金（LY17B040003）、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會（2017337）等項(xiàng)目的資助。
  論文鏈接：http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/cs/c6cs00754f#!divAbstract