作為一種新型的智能響應(yīng)材料，形狀記憶材料(SMPs)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中，如作為智能開(kāi)關(guān)和生物醫(yī)學(xué)材料等。當(dāng)SMPs受到一定外界刺激時(shí)，其交聯(lián)點(diǎn)和分子開(kāi)關(guān)發(fā)生轉(zhuǎn)變，從而驅(qū)動(dòng)SMPs產(chǎn)生較大幅度的形變。其中，熱刺激由于其使用的簡(jiǎn)便性，大多數(shù)SMPs將熱作為刺激源來(lái)引發(fā)自身的相轉(zhuǎn)換。然而一些特定的熱敏環(huán)境要求科研人員尋找刺激以外的其他刺激源，比如水刺激、電刺激和近紅外光(NIR)刺激。其中NIR由于其光源容易獲取且可以遠(yuǎn)程精準(zhǔn)控制SMPs，還具有高安全性和高及時(shí)性，NIR刺激形狀記憶材料已經(jīng)成為一類具有較好開(kāi)發(fā)前景的SMPs。

設(shè)計(jì)NIR響應(yīng)SMP最簡(jiǎn)便的方法是在熱致SMP中引入光熱轉(zhuǎn)換填料，但大多數(shù)填料都存在分散性差的問(wèn)題，導(dǎo)致添加填料的聚合物的機(jī)械性能和形狀記憶性能下降。而近紅外光響應(yīng)能力、多形狀記憶性能和雙向形狀記憶性能是形狀記憶聚合物在各種應(yīng)用中的三個(gè)重要功能，將它們集成到一個(gè)SMP中仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。

本發(fā)明的目的在于提供一種形狀記憶材料及其制備方法和應(yīng)用，利用所述制備方法制備得到的形狀記憶材料同時(shí)具有近紅外光響應(yīng)能力、多形狀記憶性能和雙向形狀記憶性能。

本發(fā)明提供了一種形狀記憶材料的制備方法，包括以下步驟：

將聚乙烯?乙烯醇共聚物、單寧酸和有機(jī)溶劑混合，加熱，得到混合液；將混合液和六亞甲基二異氰酸酯混合后，依次進(jìn)行成膜和固化，得到聚合物薄膜；將聚合物薄膜在三氯化鐵水溶液中進(jìn)行浸泡，得到形狀記憶聚合物層；在形狀記憶聚合物層的表面制備有機(jī)硅膠層，得到形狀記憶材料。

本發(fā)明將單寧酸引入聚合物網(wǎng)絡(luò)中使材料的玻璃轉(zhuǎn)變溫度變寬，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)三重形狀記憶效應(yīng)；同時(shí)由于鐵離子具有光熱轉(zhuǎn)化性能，引入鐵離子后，鐵離子能夠與單寧酸絡(luò)合形成絡(luò)合物，提高了鐵離子在聚合物中的分散性能，在保證了實(shí)現(xiàn)光熱轉(zhuǎn)換的同時(shí)，進(jìn)一步避免聚合物的機(jī)械性能和形狀記憶性能的下降；最后在形狀記憶聚合物層的表面制備有機(jī)硅膠層，得到雙層結(jié)構(gòu)的形狀記憶材料可以實(shí)現(xiàn)在高溫下的形狀恢復(fù)應(yīng)力和冷卻過(guò)程中有機(jī)硅膠層的彈性力，具有較好的雙向形狀記憶性能。因此，利用上述制備方法制備得到的形狀記憶材料表現(xiàn)出熱近紅外光誘導(dǎo)的雙向三重形狀記憶性能。