Water-triggered stiffening of shape memory polyurethanes composed of hard backbone dangling PEG soft segments

由热或水诱导的形状记忆聚合物 (SMP) 是生物医学应用中常用的候选材料。由于聚合物链在转变温度下的柔韧性增强，形状恢复不可避免地会导致杨氏模量急剧下降。在此，我们将形状记忆金属合金 (SMA) 的相变诱导硬化原理引入到形状记忆聚氨酯 (SMPU) 的分子结构设计中，其特点是所有硬链段都由与聚（乙二醇）连接的主链组成(PEG) 悬垂侧链。与传统的 SMP 不同，它们在形状恢复时实现了从软到硬的过渡。由于硬段和软 PEG 段之间的不相容性，硬化过程是由水引发的段重排驱动的。补水后，微相分离程度增强，硬域转变为更连续的形态，实现更有效的应力传递。同时，尽管最终玻璃化转变温度升高，但这种分段重排促进了水合状态下的形状恢复过程（Tg )。我们的工作代表了一种将 SMPU 的平衡力学、形状记忆特性和生物相容性同时整合为微创手术材料（如腔内支架）的新范式。