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  具有刺激響應、可編程形狀記憶效應的材料在智能織物、軟機器人和生物醫(yī)學領域具有廣闊的應用前景。特別是具有單一材料組分的多重形狀記憶聚合物，由于具備可調諧的轉變溫度和在寬溫度范圍內的多重形狀記憶效應，受到了研究學者廣泛關注。目前報道的可調諧多重形狀記憶效應與材料組分的熱力學行為緊密相關，即由溫度/熱量觸發(fā)調控材料的力學行為。這大大限制了材料在熱敏性場景中的應用，例如生物體組織。在這些場景中，過多的能量輸入可能會對細胞和周圍組織造成潛在的傷害。

  與大多數(shù)熱適型形狀記憶材料不同，自然生物對濕度/水分非常敏感。對環(huán)境濕度變化的響應和形狀驅動在自然界中普遍存在，例如麥芒的開合，松果種子的擴散，以及蜘蛛絲的超收縮行為。受大自然的啟發(fā)，制備具有濕度響應的仿生材料引發(fā)了人們的強烈興趣。一種被廣泛采用的策略是在聚合物網絡中引入對濕度敏感的基團，通過塑化作用降低聚合物的相變溫度，從而在較低甚至環(huán)境溫度下觸發(fā)聚合物的形狀恢復。然而，目前還未有研究報道探索在非熱學條件下實現(xiàn)單一材料多重形狀記憶效應的可能性，這就導致了一個懸而未決的問題，即濕度可否作為一個獨立可控因素來調節(jié)并實現(xiàn)材料的多重形狀記憶效應。

  該工作研究報道了具有超分子中間相網絡結構的纖維素衍生物聚合物的吸濕可調多重形狀記憶效應。由動態(tài)氫鍵搭建的超分子網絡結構使聚合物在較寬的相對濕度范圍內呈現(xiàn)出顯著的力學響應特性。在寬范圍可調的相對濕度的獨立調控下，聚合物在室溫條件下表現(xiàn)出雙、三、四重形狀記憶行為，并展現(xiàn)出一種獨特的濕度記憶效應。這種新穎的濕度記憶效應可以類比于傳統(tǒng)熱響應形狀記憶材料的溫度記憶效應，對材料可編程形狀記憶行為的精確調控具有重要意義。此外，該聚合物在形狀固定率、恢復率和循環(huán)穩(wěn)定性方面均表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。論文詳細研究并闡述了該種新型濕度調控多重形狀記憶效應的發(fā)生機制，為挖掘構建更多非熱適型多重形狀記憶高分子材料體系提供了一定的理論依據和指導。這種由濕度調控的多重形狀記憶聚合物有望在恒溫環(huán)境中進行自主、快速、可編程的形狀驅動，在生物醫(yī)學領域顯示出巨大的應用前景。

  文章鏈接：https://doi.org/10.1021/acsmacrolett.3c00239