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原文链接：10.1021/acs.macromol.4c02463
机械互锁网络是由机械互锁聚合物交联而成，其动态机械键合为其在材料科学中的应用提供了坚实的基础。非共价相互作用是构建超分子聚合物不可或缺的键，但机械强度较低。
因此，西北师范大学魏太保、Hong Yao、史兵兵团队设计并合成了一类具有形状记忆行为的机械互锁超分子聚合物网络（MISPN），利用其制备了具有溶剂响应形状记忆行为和响应非共价相互作用可逆光透射率变化的凝胶材料。研究发现，萘功能化的柱[5]芳烃（化合物3）作为MISPN的骨架，其机械互锁拓扑结构不仅保证了聚合物网络的良好稳定性，还赋予了形状记忆材料的形状记忆性能。同时，聚合物网络中丰富的氧（O）和硫（S）原子与质子化溶剂中的H原子形成多重氢键，从而促进凝胶材料的形状记忆行为和可逆的光透射行为。本文报道的MISPNs凝胶材料为开发具有良好力学性能、灵敏的刺激响应性能和优异的智能信息保护性能的多功能材料提供了一种可能的策略。相关研究成果发表于《Macromolecules》上。
图文解析
方案1. (a) 相应化学结构的示意图；(b) MISPN 的制备和形状记忆行为的示意图。
图 1. (a) (3、4 和 MISPN-1) 和 (b) (3、5 和 MISPN-2) 的 1H NMR（400 MHz，CDCl3，298 K）光谱。
图 2. (a) (3、4 和 MISPN-1) 和 (b) (3、5 和 MISPN-2) 的 FT-IR 光谱。
图 3. (a) 在 DCM 中通过硫醇-烯点击反应得到的不同浓度的 MISPN-1 和 MISPN-2 的照片。(b) MISPN-1（90 mM 和 200 mM）和 (c) MISPN-2（70 mM 和 200 mM）超分子凝胶的透射率。插图：超分子凝胶的照片。
图 4. 25 °C 下 (a) MISPN-1 (90 mM)、(b) MISPN-1 (200 mM)、(c) MISPN-2 (70 mM) 和 (d) MISPN-2 (200 mM) 的频率相关流变测量图。(e) 拉伸速率为 20 mm/min 时 MISPN-1 (90 和 200 mM) 和 MISPN-2 (70 和 200 mM) 的应力-应变曲线。(f) 拉伸速率为 20 mm/min 时 MISPN-1 (90 和 200 mM) 和 MISPN-2 (70 和 200 mM) 的力-时间曲线。
图 5. (a) 浸泡在不同溶剂中的 MISPN-2（200 mM）超分子凝胶的照片。(b) MISPN 与质子溶剂之间相互作用的可能机制。
图 6. (a) 浸泡在 DCM 中的 MISPN-1 的 SEM 图像。(b) 浸泡在 CH3OH 中的 MISPN-1。(c) 浸泡在 CH3CH2OH 中的 MISPN-1。(d) 浸泡在 H2O 中的 MISPN-1。(e) 浸泡在 DCM 中的 MISPN-2。(f) 浸泡在 CH3OH 中的 MISPN-2。(g) 浸泡在 CH3CH2OH 中的 MISPN-2 和 (h) 浸泡在 H2O 中的 MISPN-2。
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