熱誘導形狀記憶水凝膠 （TSMH）可以通過簡單的溫度"指令"觸發可編程形變。目前為止，水凝膠的多重臨時變形需要多種外部刺激或多種熱響應交聯位點。此外，水凝膠形狀的再加工也是一個挑戰。這些復雜的先決條件對水凝膠的可編程性和應用相關形狀的自定義提出了挑戰。最近廣東工業大學的小伙伴們發現了一種熱可編程-可塑的多形水凝膠。這種水凝膠的網絡由一種聚乙烯醇衍生物組成。該衍生物由聚乙烯醇的羥基取代單組分辛基鏈合成的。這些單組分辛基側鏈通過水汽交換和在水中加熱形成分散的團簇，強度梯度較大。這些廣泛分布的疏水團簇充當可切換的片段和動態網絡點，分別提供多個(例如五倍)臨時形狀和可編輯的永久形狀，從而實現復雜的和設計好的形狀變化。（圖1）

圖1 實現多個臨時形狀與可塑的永久形狀耦合的設計原則（a）短烷基側鏈改性聚乙烯醇(PVA)衍生物的結構以及疏水團簇的強度分布。（b）實現多種臨時形狀和可編輯永久形狀的PVA-n-x-gel的結構演變，

圖2 熱誘導的水凝膠的多重形狀記憶效應（a）水凝膠三重形狀記憶效應的演示（b）定量熱力學分析三重形狀記憶（c）定量熱力學分析五重形狀記憶（d）利用五重形狀記憶效應模擬植物開花


圖3 熱誘導的可塑性水凝膠（a）在不同溫度下的應力松弛曲線（b）在90度下的連續應力松弛（c）熱可塑性水凝膠的演示（d）利用壓印策略的表面微圖案示意圖

圖4 熱可塑性與形狀記憶效應的耦合。（a）熱可塑性形狀記憶水凝膠的定量熱力學分析循環（b）通過折紙、剪紙的方法賦予其復雜初始形狀以及可編程的形狀記憶過程演示（c）通過結合可塑性與形狀記憶效應，通過壓印技術實現多維形狀的操縱演示。

圖5 PVA-8-50-gel在一維襯底周圍的熱誘導雙向纏繞，實現植入物的遠程控制安裝/拆卸行為。(a) PVA-8-50凝膠永久和臨時形狀的設計示意圖。(b) PVA-8-50-gel在塑料線周圍隨溫度變化的雙向纏繞行為的示意圖和演示。