形状记忆材料如金属合金和聚合物等已在诸多领域得到了广泛应用，其中聚合物相对于金属合金具有形状转变温度可调、密度低、应变大等优点，但其循环寿命通常较低。哈尔滨工业大学化工与化学学院肖鑫礼课题组制备的分子链为螺旋状扭曲的聚酰亚胺在折叠形状记忆次数超过1000次时依然保持接近100 % 的固定率和恢复率(图a)，是关于长循环寿命形状记忆聚合物的首次报道。

图1. 聚酰亚胺循环折叠-恢复过程中的形状记忆效应(a)，在250 °C时的拉伸能和存储能(b).

  该材料具有较宽的形状转变范围 (230°C-300°C)，可适应多种高温环境，在20秒内可实现100 % 的形状恢复。在250°C时该材料的临界应力为2.78 MPa, 形状恢复过程可产生0.218 J/g的能量，其输入/输出能量转换效率为31.3 % (图b)。这也是聚合物在高温形状记忆过程中机械能转化问题的首次报道。

  该材料制备成本较低，工艺简单，易于产业化。其长循环寿命、宽形状转变范围和可逆高温能量转化等特性使其在循环驱动器等领域有广阔前景，将进一步拓展形状记忆聚合物的应用范围。

  相关工作已发表于Scientific Reports, DOI:10.1038/srep33610.

  原文链接：www.nature.com/articles/srep33610.

  英文原文下载：High Cycle-life Shape Memory