当温度变化时，聚合物的形状常常发生明显改变。 罗切斯特大学化学工程教授Mitch Anthamatten领导的新研究引领了仅在人体温度下改变形状的材料发展。这项研究为特殊医疗和其他应用铺平了道路。

新型形状记忆聚合物在暴露于体温后恢复到原来形状的时间推移的照片。

Anthamatten 与研究生 Yuan Meng携手合作，创造了这种材料，这是一种形状记忆 聚合物。形状记忆聚合物是可被程序化以保持临时形状，直到被触发返回到其原始形状的材料。这种情况下，热量引起触发。

“调整触发温度仅是研究的一小部分。我们还设计这些材料来存储大量弹性能，使其在形状恢复期间进行机械工作。

——罗切斯特大学化学工程Mitch Anthamatten教授”

发现一种方法在能材料拉伸或冷却时控制结晶以促进新聚合物发展。当材料变形时，聚合物链被局部拉伸。这将使聚合物小段在小区域排列成为微晶，其使材料暂时变形。该暂时性的形状保持了晶粒数目的增加，从而使材料难以恢复其原来的形状。通过增加分子接头连接各聚合物链，该研究团队能够控制触发温度。

Anthamatten及研究团队观察到，当材料被拉伸时，这些接头限制结晶，但未完全停止结晶。通过改变接头种类和个数及其在聚合物网络中的传播方式，研究者成功改变材料稳定性并精确控制材料形状变化触发的熔点。

当新的聚合物加热至低于体温的约35℃时，微晶开始分离，聚合物恢复其原来的形状。

“我们的形状记忆聚合物就像橡皮筋一样在拉伸时可形成新形状，但简单的触摸又使其反冲回其原始形状。

该团队的目的是开发具有精确控制触发温度的聚合物，并且使该材料在恢复到其原来形状时产生大量的机械能。因此，他们能够改善聚合物网络以存储尽可能多的弹性能。

“形状记忆聚合物所有应用几乎均需要将材料在环境中推拉。然而，研究人员很少衡量形状记忆聚合物实际工作的机械能。

形状记忆聚合物能举起其体重1000倍的物体。一根重约1g的鞋带状聚合物能抬起lL的苏打瓶。

Anthamatten认为新开发的形状记忆聚合物可在许多应用中应用，例如体热辅助医疗分配器、人造皮肤、缝合线和自装配服装。

研究成果发表在Journal of Polymer Science Part B: Polymer PhysicsÉÏ。