封面设计理念

       封面图中间部分展示的是环糊精分子的疏水空腔结构和能够与之通过主客体相互作用形成包合物的客体分子。环糊精作为一种天然可再生的高分子材料，其特殊的疏水空腔不仅可以在超分子自组装的驱动力下穿入一条或两条疏水性客体高分子链作为聚合物中的网络节点，还可与多种疏水性客体小分子络合构建多种不同刺激响应的分子开关。

       基于超分子作用构筑的环糊精基形状记忆聚合物中的主客体网络节点或分子开关不同于传统形状记忆聚合物中的共价键作用，能够对多种外部刺激响应且表现出动态性，可利用其这一特点开发出多种智能水凝胶、自修复材料、高强高韧弹性体等。封面图的最下方展示了当前基于超分子作用构筑的环糊精基形状记忆聚合物的潜在应用：智能织物、手术缝合线、软机器人、航空航天、4D打印等。

该封面图通过展现形状记忆聚合物的构成和潜在应用，旨在为读者提供了一个直观而全面的概览，有助于加深对本篇综述内容的理解和把握。

文章重要内容

       中国科学院成都有机化学研究所郑朝晖、潘毅团队对基于超分子作用构筑的环糊精基形状记忆聚合物的研究进展进行了综述。文章总结了环糊精分子的结构特点、环糊精基形状记忆聚合物的不同构筑方式及其应用领域，并对其未来发展进行展望，以期推动环糊精基形状记忆聚合物的基础研究和产业化应用。

文章背景

       形状记忆聚合物（SMPs）作为一种智能材料，具有独特的形状记忆和变形恢复能力，在电子器件、航空航天结构和生物医学工程等领域得到了广泛的关注和应用。环糊精(Cyclodextrin，CD)作为一种天然可再生的高分子材料，其特殊的疏水空腔不仅可以在超分子自组装的驱动力下穿入一条或两条疏水性客体高分子链作为聚合物中的网络节点，还可与多种疏水性客体小分子络合构建多种不同刺激响应的分子开关。基于此特性，CD基SMPs中的网络节点或分子开关不同于传统SMPs中的共价键作用，能够对多种外部刺激响应且表现出动态性，可利用其这一特点开发出多种智能水凝胶、自修复材料、高强高韧弹性体等。

文章概述

       本篇综述主要对环糊精（CD）的结构性质、基于超分子作用构筑CD基形状记忆聚合物及其应用进行了总结，并在最后展望了其未来的发展方向，以期为从事相关领域研究的科技工作者提供启发借鉴。

环糊精作为一种天然可再生的高分子材料，其特殊的疏水空腔可以在超分子自组装的驱动力下穿入一条或两条疏水性客体高分子链作为聚合物中的网络节点，相比于传统以化学交联为网络节点的SMPs，CD基SMPs中环状分子在轴链上的滑动特性能够使应力在高分子链上均匀分散，在很大程度上提升材料的机械性能，并且赋予其更大的形状变形能力和更快的回复速度；相比于传统以物理缠结为网络节点的SMPs，CD基SMPs中环状分子间的多重氢键与主客体包合作用协同，减少了分子链段间的相互滑移，使材料具有更高的形状固定率/回复率和更好的力学强度。不仅如此，环糊精的疏水空腔还可与多种疏水性客体小分子络合构建多种不同刺激响应的分子开关，相比于传统基于可逆相变设计的SMPs，以CD及其客体作为分子开关的SMPs不仅能够对外界单一刺激进行快速响应，还能将不同刺激响应结合起来实现多重响应功能。同时，CD分子间多重氢键和主客体分子络合的动态可逆性，为开发多种形状记忆智能材料和自修复材料提供了新的思路和方向。

图1 基于超分子作用构筑环糊精基形状记忆聚合物的网络结构及其应用前景

     利用环糊精分子的结构特性，可制备大形变SMPs、高强高韧SMPs、多刺激响应SMPs等，在生物医用、柔性电子器件、信息安全等领域均具有巨大的应用前景。未来，环糊精基形状记忆聚合物的研究工作仍存在一些问题需要解决：(1) CD分子表面活性位点多，很难实现可控的选择性修饰，同时在与疏水性高分子链段形成包合物时也难以精确控制其数量，严重限制了结构精确可控的新型SMPs的发展；(2) 目前CD基SMPs还不具备像生物酶那样的特定靶向识别能力，且其生物相容性和体内可降解性都有待提高，这限制了其在医学领域的发展；(3) CD基形状记忆水凝胶的力学性能相对较差，且还需要提高其刺激响应速率、形状固定效率和恢复效率等。总之，基于CD超分子构筑的SMPs的研究目前还处于起步阶段，需要研究者深入探究其结构与性能之间的关系，提升其综合性能，不断拓宽其应用领域。

     上述工作以综述形式已在《高分子通报》2024年第8期印刷出版，论文第一作者为中国科学院成都有机化学研究所博士研究生吴宇，通讯作者为潘毅正高级工程师。

作者简介

潘毅，1978年生，博士，现任中国科学院成都有机化学研究所正高级工程师，博士生导师。主要从事智能高分子材料、环保高分子精细化学品的基础与应用研究。先后承担和参加国家自然科学基金、国家863、省科技支撑计划、成都市揭榜挂帅科技项目等国家级、省部级和市级科研项目20余项，在形状记忆高分子材料、氟碳低表面能材料、高性能环保涂层材料等领域取得系列研究成果。已发表论文40余篇，其中SCI、EI收录30余篇；申报中国发明专利24项，获得授权发明专利5项。

引用本文：吴宇, 陈舒晗, 潘毅, 郑朝晖, 丁小斌.基于超分子作用构筑环糊精基形状记忆聚合物的研究进展.高分子通报, 2024, 37(8), 1001–1010Wu, Y.; Chen, S. H.; Pan, Y.; Zheng, Z. H.; Ding, X. B.Research progress in constructing cyclodextrin-based shape memory polymers based on the supramolecular interaction. Polym. Bull. (in Chinese), 2024,37(8), 1001–1010

原文链接：

http://www.gfztb.com/thesisDetails#10.14028/j.cnki.1003-3726.2024.24.003&lang=zh