Formgedächtnismaterialien als eine Art intelligenter Materialien, die unter externen Reizen in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehren können, zeigen ein großes Potenzial in aufstrebenden Bereichen wie der flexiblen Elektronik, der intelligenten Verpackung und der Biomedizin. Traditionelle Materialien wie Polyvinylalkohol (PVA) weisen jedoch starke Einschränkungen in der Effizienz der Formwiederherstellung in Wasser auf. In diesem Bericht stellen wir eine neue Art von lichtempfindlichen Formgedächtnismaterialien auf der Basis des PVA/Kohlenstoff-Systems vor. In einem wässrigen Medium zeigt die Formwiederherstellung eine überlegene Leistung im Vergleich zu reinem PVA. Die Untersuchung zeigte, dass die Wasserstoffbrückenbindung zwischen den Kohlenstoffpunkten und dem PVA ein wichtiger Faktor zur Verbesserung des Formgedächtnis-Effekts ist, während die Einführung von Silizium in die Kohlenstoffpunkte die Wiederherstellungsgeschwindigkeit des Verbundmaterials signifikant steigert, um etwa das Dreifache im Vergleich zu reinem PVA. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Einführung von Silizium in die Kohlenstoffpunkte die Wärmeumwandlungseffizienz des Verbundmaterials signifikant erhöht und unter Beleuchtungsbedingungen mehr Sonnenenergie in thermische Energie umwandeln kann, wodurch die Bewegung der Molekülketten beschleunigt und eine schnelle Formwiederherstellung gewährleistet wird. Basierend auf den hervorragenden Eigenschaften dieses Materials in Bezug auf Verformungssteuerung und Wasserantwort, eröffnet diese Studie neue Wege für die Entwicklung effizienter multifunktionaler intelligenter Materialien für Hitze, Licht und Wasser.

Formgedächtnismaterialien; Silizium-dotierte Kohlenstoffpunkte; Wasserstoffbrückenbindung; thermische Umwandlung