模仿自然生物可逆水致變形的創新生物聚合物在各個領域都具有巨大的潛力。

鑒于此，湖南大學汪朝暉、武漢大學陳朝吉等人創造了一種生物聚合物，通過納米纖維素紙的銅配位堿化，將致動、吸濕和形狀記憶能力相結合。

本文要點：

1）該方法將固有的親水性多孔納米纖維素網絡轉化為緊湊的兩親性膜，其特點是Cu²⁺交聯的疏水域充當堅韌的“網點”，確保了優異的水穩定性和超高的濕機械性能（94.9 MPa和3.50 GPa）。水合后，膜迅速建立可逆的氫鍵“開關”，實現快速的塑性彈性轉變。

2）網點和開關之間的相互作用解決了纖維素材料中快速、可逆的氫鍵網絡和機械堅固性之間的固有權衡，從而促進了顯著的水致動、吸濕和形狀記憶。值得注意的是，該膜在水中表現出復雜的變形和快速的回收，可作為智能加密信息載體。該研究為先進響應材料的合理設計提供了分子結構工程范式。

參考文獻：

Tuning water-cellulose interactions via copper-coordinated mercerization for hydro-actuated, shape-memory cellulosic hydroplastics. Matter 2024.

https://doi.org/10.1016/j.matt.2024.04.033