形状记忆聚合物由于具有较大的延伸性和优异的形状恢复率，在许多新兴应用领域具有广阔的应用前景。然而，这些聚合物的能量密度很低（∼1 mJ/m³），严重限制了它们的实际应用。

基于此，斯坦福大学鲍哲南院士报道了提出了一种基于应变诱导的超分子纳米结构以实现高能量密度、单向形状记忆聚合物的方法。

文章要点

1）研究发现，当聚合物链在拉伸过程中排列时，会形成强烈的定向动态键，从而形成稳定的超分子纳米结构，并在高度伸长的状态下捕获伸展的链。加热后，动态键断裂，伸展的链条收缩到它们最初的无序状态。

2）这种机制存储了大量的熵能量（高达19.6 MJ/m³或17.9 J/g），几乎是之前报道的最好的形状记忆聚合物的6倍，同时保持了近100%的形状恢复率和固定度。

所提出的应变诱导超分子结构为获得高能量密度形状记忆聚合物提供了新的途径。

参考文献

Christopher B. Cooper, et al, High Energy Density Shape Memory Polymers Using Strain-Induced Supramolecular Nanostructures, ACS Cent. Sci., 2021

DOI: 10.1021/acscentsci.1c00829

https://doi.org/10.1021/acscentsci.1c00829