江南大学肖学良教授团队 CEJ:具有多重响应形状记忆行为的双开关杂化纳米复合膜
2022-08-16 来源:高分子科技
多重响应形状记忆聚合物(MRSMPs)是一类智能高分子材料,可响应多种环境刺激而发生形状变化或回复,MRSMPs在驱动器、软体机器人和医药缓释等领域有着重要的应用前景。在设计该类智能高分子结构时,结晶、玻璃态转变、可逆超分子结构的缔合、解离或可逆化学键等均可作为开关单元,可临时锁定聚合物的链体结构,从而固定其临时形状,当MRSMPs再受到外界刺激(例如热、水、光、电场、磁场和溶剂等作用)时发生解锁,从而实现临时形状的回复。然而,现有的MRSMPs力学性能较差,响应形变受到限制,制约了应用;同时现有报道的环境刺激响应种类普通,在特殊环境应用时受限。因此,研究力学性能优异且具有多重刺激响应性的形状记忆聚合物,满足复杂环境下的应用需求,是MRSMPs领域一个亟待解决的关键科学问题。
图1. TPU/CB/CNC杂化纳米复合膜的设计思路及其双开关结构杂化体系构建
图2. 外力赋形的TPU/CB/CNC杂化纳米复合膜在水、乙醇、酸、碱及热中的形状回复过程
图3.TPU/CB/CNC杂化纳米复合膜可切换多刺激形状记忆机理及水热协同增强形状记忆效应的机理,该形状记忆可逆开关主要基于动态季铵盐离子键和氢键协同转化效应
图4. 组图记录TPU/CB/CNC-5样条浸入(a)HCl溶液(pH=2)(b)NaOH溶液(pH=10)中的形状回复效应
图5. TPU/CB/CNC杂化纳米复合膜分别在H+和OH-溶液及干态下的负载演示
图6 论文发表界面
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(责任编辑:xu)
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