具有冷致形变功能的形状记忆水凝胶可以在高温时提升模量、固定临时形状，冷却时降低模量、回复至初始形状。近期，宁波大学赵传壮课题组提出了一种新颖的形状记忆水凝胶（2CH-gel）。研究者以二乙烯三胺（DETA）作为动态交联剂制备聚丙烯酸（PAA）水凝胶，通过醋酸钙（Ca(Ac)₂）浸泡处理，得到了具有可重塑永久形状和可编程冷诱导形变的形状记忆水凝胶。在此材料中，聚合物链和乙酸基团的电荷辅助疏水聚集使水凝胶可在加热时固定临时形状，冷却后发生解聚集实现形状回复。PAA和DETA之间的电荷辅助氢键赋予水凝胶自愈合特性，借助自愈合特性，可以对材料进行拼图式的形状编辑，从而实现了形状记忆功能的灵活设计（图1）。通过调整浸泡的Ca(Ac)₂浓度，可以调节形状回复速率，从而赋予材料时空可编辑的形状记忆功能。

图1. 2CH-gel 的形状编辑功能和机理

图2. 具有可编辑形状的2CH-gel 的作为抗冲击材料的展示

  以上相关成果发表在Soft Matter上。论文的第一作者为宁波大学硕士研究生吴欣俊，通讯作者为宁波大学赵传壮教授和天津工业大学张佳玮教授。该工作受到国家自然科学基金的资助。

  论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/sm/d3sm01429k