随着社会智能化程度的提高，具有感知外部刺激，能够判断并采取措施进行适当响应的新型智能形状记忆材料，可以作为心血管支架、超弹性轮胎及防烫伤服饰等，在社会生活各方面都有广泛的应用。常见的形状记忆材料，包括形状记忆合金、形状记忆陶瓷和形状记忆聚合物，此外还有具有多组分、多功能、多形貌的形状记忆复合材料。
苏州大学 杨朝晖教授与张晓华教授,及山东大学李逸坦博士合作，制备了一种新型碳纳米管海绵与天然蛛丝蛋白相结合具有多种刺激响应的形状记忆复合材料，通过施加小压力 (仅3个兆帕)，可以使分布于碳管海绵纳米孔道中的蛛丝蛋白在室温下发生构象转变，由α-螺旋结构转变为强度更高的β-折叠结构，“冻结”原始碳管海绵的弹性，固定了碳管海绵压缩后的形状；随后在室温下，利用六氟异丙醇溶剂蒸汽退火又可以使蛛丝蛋白的β-折叠结构再次恢复到原始的α-螺旋结构，进而在内张力的帮助下使被“冻结”的碳管海绵的形状快速恢复至初始状态，实现了CNTS@SSP复合材料的可逆形状记忆效应，未来可用作智能传感器、制动器和检测器等。该发现还为未来精准调控蛛丝蛋白二级结构和相转化行为提供了新思路。相关结果以“Vapor-Responsive Shape-Memory Material Based on Carbon Nanotube Sponge Dominated by Pressure-Induced Conformational Transition of Spidroin” 为题发表在《ACS Applied Polymer Materials.》杂志。
文章全文链接：https://doi.org/10.1021/acsapm.2c02163
