CN112094418B - 一种具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于功能化新材料领域，涉及智能响应聚合物水凝胶领域，更具体涉及一种具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料及其制备方法，包括如下步骤：将聚乙烯醇水凝胶经冷冻干燥后依次浸泡于植物多酚溶液和铁离子溶液中，经水洗制得具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料。本发明制得的水凝胶的抗拉强度接近22Mpa，弹性模量可达4.8Mpa，断裂延长率达460%，远高于冷冻‑解冻方式和未经冻干处理的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶材料。且本发明复合材料具有良好的光热转换能力，能够以非接触方式实现光热转换。

Description

一种具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于功能化新材料领域，涉及智能响应聚合物水凝胶领域，更具体涉及一种具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料及其制备方法。
背景技术
水凝胶通常是由亲水性高分子链段通过化学或物理交联，吸收并保留大量水分，溶胀但不能溶解的一类具有三维网络结构的软物质材料。天然的水凝胶在自然界普遍存在，如人体的血管、韧带、肌肉、心脏等均属于水凝胶范畴。水凝胶在组织工程、细胞培养、传感器、吸水材料、药物缓释等领域具有广泛的应用。具有形状记忆特性的水凝胶材料，在其临时形状被固定或保持后，可通过外界刺激如热、光、电、微波、水等恢复到初始的形状，此类具有形状记忆特性的水凝胶材料在智能执行器、软体机器人、人工肌肉等领域具有潜在的应用前景。
聚乙烯醇水凝胶是由商业化的聚乙烯醇经化学或物理交联形成的水凝胶材料，具有化学性质稳定，易于成型，无毒副作用以及良好的生物相容性，在生物医药领域具有非常广泛的应用。聚乙烯醇主链富含大量的羟基基团，除了采用化学交联（戊二醛，γ-射线辐照或高能电子束辐照交联）的方式制备水凝胶外，还可以通过冷冻-解冻来制备物理交联的水凝胶，该方式可诱导体系中聚乙烯醇链段有序排列从而产生大量结晶微区，该结晶微区形可作为物理交联点，从而形成相应的水凝胶。相比于化学交联制备的聚乙烯醇水凝胶，物理交联的水凝胶具有更好韧性，值得注意的是，该物理交联点在60℃以上即开始发生解离，从而导致其部分物理交联网络结构被破坏。基于聚乙烯醇的形状记忆水凝胶往往采用化学交联或者更强的氢键作用作为固定相，聚合物通过链段结晶形成的物理交联点作为可逆相，水凝胶的临时形状由可逆相固定或保持，通过外界热刺激的方式实现聚乙烯醇凝胶可逆相的解离从而实现水凝胶形状的恢复。目前可采用直接加热的方式使水凝胶的温度升高到转变温度后以实现形状恢复，但是该方式在某些不可接触的环境，如皮下组织等受到一定局限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有优异机械强度且具备光热转化形状记忆效应的水凝胶复合材料，提供相应的制备方法则是本发明的另一个目的。
基于上述目的，本发明采用如下技术方案：一种聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶的制备方法，其步骤为：将聚乙烯醇水凝胶经冷冻干燥制得聚乙烯醇气凝胶，将聚乙烯醇气凝胶浸泡于植物多酚水溶液中，然后水洗，制得聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶。
进一步地，聚乙烯醇水凝胶由10～15wt%聚乙烯醇水溶液与分子量为400～4000的聚乙二醇加热混匀、消泡后制得；其中，聚乙二醇的添加量为聚乙烯醇重量的2～10wt%。
进一步地，消泡的过程为：将聚乙烯醇与聚乙二醇混匀后形成的均相粘稠液体置于模具中，于60℃下加热处理2h进行消泡处理。
进一步地，植物多酚为TA、EGC、ECG和EGCG中的任一种。
进一步地，植物多酚水溶液的浓度为0.1～0.5wt%，浸泡时间为2～12h。
一种由上述制备方法制得的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶。
上述制得的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶在具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料制备中的应用。
本发明还提供了一种具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将聚乙烯醇水凝胶经冷冻干燥后浸泡于植物多酚水溶液中，然后水洗，制得聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶；
（2）将制得的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶浸泡于Fe3+溶液中，再经水洗制得具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料。
进一步地，Fe3+溶液为硝酸铁水溶液、氯化铁水溶液、硫酸铁水溶液中的任一种；Fe3+溶液中Fe3+的浓度为0.02～0.1mol/L。
进一步地，所述聚乙烯醇水凝胶由10～15wt%聚乙烯醇水溶液与分子量为400～4000的聚乙二醇于95℃以上温度混匀、消泡后制得；其中，聚乙二醇的添加量为聚乙烯醇重量的2～10wt%。添加分子量为400～4000的聚乙二醇是由于在该分子量范围的聚乙二醇在水溶液中具有良好的溶解性，在参与形成水凝胶后，将水凝胶浸泡于水中时，水凝胶中的聚乙二醇也能够快速溶解释放，形成孔洞，从而提高所制备水凝胶的含水率。
进一步地，消泡的过程为：将聚乙烯醇与聚乙二醇混匀后形成的均相粘稠液体置于模具中，于60℃下加热处理2h进行消泡处理。
进一步地，植物多酚为TA、EGC、ECG和EGCG中的任一种。
进一步地，植物多酚水溶液的浓度为0.1～0.5wt%，浸泡时间为2～12h。
一种由上述方法制得的具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料。
本发明的有益效果如下：
（1）现有技术一般采用在聚乙烯醇水溶液加热过程中加入植物多酚水溶液，再经反复冻融的方式制得聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶，与现有技术相比，本发明将聚乙烯醇水凝胶进行冷冻干燥后再进行植物多酚水溶液的浸泡以制备聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶，制得的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶的抗拉伸强度、弹性模量和断裂延长率均有显著提升。这是由于聚乙烯醇链段表面富含羟基，在聚乙烯醇水凝胶冷冻干燥过程中，使得聚乙烯醇凝胶体系收缩，使得聚乙烯醇链段之间进一步接近，促进聚乙烯醇内羟基之间氢键形成，形成第一氢键网络，大幅提高物理交联点的密度，从而提升水凝胶的机械强度；另外，经过冷冻干燥后的聚乙烯醇水凝胶内形成大量微孔，有利于植物多酚小分子化合物的快速吸收和凝胶的溶胀，植物多酚的酚羟基与聚乙烯醇链段上的羟基形成强氢键作用，形成第二氢键网络，在双氢键网络的作用下，能够大幅提升聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶的机械强度，最终由本发明制得的水凝胶的抗拉强度接近22Mpa，弹性模量可达4.8Mpa，断裂延长率达460%，远高于冷冻-解冻方式和未经冻干处理的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶材料。
（2）本发明采用在聚乙烯醇水凝胶中加入聚乙二醇添加剂，400-4000分子量的聚乙二醇属于小分子可溶物，将聚乙烯醇气凝胶浸泡于植物多酚水溶液过程中，聚乙二醇被快速溶解于水中，从而使得聚乙烯醇气凝胶中产生更多的孔洞，进一步加快经冻干处理得到的聚乙烯醇气凝胶对植物多酚的吸收，快速达到溶胀平衡。
（3）本发明采用将聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶浸泡于Fe3+溶液中，Fe3+能够与植物多酚的酚羟基形成稳定的铁离子/植物多酚络合物，从而形成新的物理交联网络，并且与聚乙烯醇凝胶复合形成的含铁离子的聚乙烯醇/植物多酚络合物具有较好的光热转换能力，通过近红外光（Near Infrared，NIR）的照射能够以非接触的方式实现光热转化。
（4）本发明采用浸泡的方式制备具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料，具有操作简单，制备过程易于控制的优点。
（5）本发明制得的具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料（即含铁离子的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶）中以植物多酚与聚乙烯醇形成的氢键网络以及Fe3+离子与植物多酚形成的交联网络可作为固定相，以聚乙烯醇链段之间形成的微晶区的物理交联点作为可逆相；当含铁离子的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶被施加应力产生形变并进行冷冻-解冻定型处理后，形成新的可逆相（聚乙烯醇结晶微区），可在室温下去除外力后稳定水凝胶的形变，该复合水凝胶经近红外光辐照后由于光热转化效应，在极短的时间产生的热量即可破坏可逆相，使得水凝胶回复到初始形状，实现形状记忆效应，使得本发明制得的水凝胶复合材料能够广泛应用于智能执行器、软体机器人、人工肌肉等需要无接触回复材料原始形状的领域。
附图说明
图1为实施例1中所制备复合水凝胶的应变-抗拉强度曲线图；
图2为实施例2中对比样品1-1与样品1的应变-抗拉强度曲线图
图3为所制备水凝胶浸泡Fe3+溶液前后的外观照片；
图4为哑铃型凝胶试样负重5kg照片；
图5为所制备水凝胶经近红外光辐照后的时间-温度曲线图；
图6为所制备光热转化水凝胶光照前后尺寸变化的照片。
具体实施方式
实施例1
一种具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料的制备方法如下：
（1）聚乙烯醇气凝胶的制备
取15g聚乙烯醇PVA1799、0.3g聚乙二醇PEG2000加入85g去离子水中，在95℃下机械搅拌2h，得到均相粘稠液体，将该均相粘稠液体转移至厚度为1.5mm的玻璃平板模具中，静置于60℃的烘箱中2h进行消泡处理，待消泡完毕，恢复室温后置于-18℃的冰箱中，冷冻8小时后，置于冻干机中进行冷冻干燥，制得聚乙烯醇气凝胶材料；其中，冻干机的冷阱温度为-50℃，真空度为0.02mbar，冻干时间为24h。
（2）聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶的制备
将冻干制得的聚乙烯醇气凝胶，浸泡于一定浓度的单宁酸（TA）的水溶液中，浸泡12h后，再经去离子水冲洗后制得聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶。
（3）具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料的制备
再将步骤（2）制得的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶浸泡于100g 0.05mol/L的Fe(NO3)3溶液中，浸泡24h后，取出于纯水中再浸泡6h，以除去多余的Fe3+离子，取出、晾干表面水分，制得具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料，该光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料也即含铁离子的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶。
由单宁酸浓度为0、0.1、0.3、0.5制得的最终含铁离子的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶样品依次记为TA0、TA0.1、TA0.3和TA0.5。
将上述复合水凝胶样品均裁剪成直径为4mm（即中间宽度为4mm），长度为5cm的哑铃型式样条，经万能拉力机（拉伸速率50mm/min）进行抗拉伸强度和断裂伸长率进行检测。
检测结果如图1所示，图1为经不同浓度单宁酸（TA）浸泡，再经Fe3+交联后的水凝胶的最大拉伸强度随断裂伸长率的变化曲线图。可以看出，随着植物多酚浓度的增加，水凝胶的拉伸强度和断裂伸长率均大幅提升，未经植物多酚浸泡处理的对照样品TA0水凝胶的最大拉伸强度为13.3Mpa，断裂延长率为360%，而经植物多酚浸泡处理的水凝胶如在TA0.5，其拉伸强度可达22.1Mpa，断裂伸长率可达为465%，高于未经植物多酚浸泡处理的水凝胶样品。
实施例2 不同制备工艺对具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料性能的影响
一、探讨聚乙烯醇经冻干处理对含铁离子的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶性能的影响
（一）样品制备
含铁离子的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶的制备过程如下：
（1）取15g聚乙烯醇PVA1799、0.3g聚乙二醇PEG2000加入85g去离子水中，在95℃下机械搅拌2h，得到均相粘稠液体，将该均相粘稠液体转移至厚度为1.5mm的玻璃平板模具中，静置于60℃的烘箱中2h进行消泡处理，待消泡完毕，恢复室温后置于-18℃的冰箱中冷冻8小时后，置于冻干机中进行冷冻干燥，制得聚乙烯醇气凝胶材料；其中，冻干机的冷阱温度为-50℃，真空度为0.02mbar，冻干时间为24h。
（2）将冻干制得的聚乙烯醇气凝胶浸泡于100g 0.3wt%的单宁酸（TA）的水溶液中，浸泡12h后，再经去离子水冲洗后制得聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶。
（3）将步骤（2）制得的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶浸泡于100g 0.05mol/L的Fe(NO3)3溶液中，浸泡24h后，取出于纯水中再浸泡6h，以除去多余的Fe3+离子，取出、晾干表面水分，制得具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料，作为样品1。
以现有未经冻干过程，直接以冻融三次的水凝胶浸泡TA溶液和铁离子溶液的方式制得的复合水凝胶作为对比样品，具体制备步骤如下：
将步骤（1）中制备的水凝胶冻融三次以后取出适量浸泡于100g，0.3wt%的单宁酸（TA）的水溶液中，浸泡12h后，再经去离子水冲洗后制得聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶，再浸泡于100g 0.05mol/L的Fe(NO3)3溶液中，浸泡24h后，取出于纯水中再浸泡6h，以除去多余的Fe3+离子，取出、晾干表面水分，制得的水凝胶复合材料，作为对比样品1-1。
（二）含铁离子的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶机械性能检测分析
对上述样品1以及对比样品1-1进行抗拉伸强度和断裂伸长率检测，检测方法如下：
将待测样品均裁剪成中部宽度为4mm，长度为5cm的哑铃型式样条，经万能拉力机（拉伸速率50mm/min）进行抗拉伸强度和断裂伸长率进行检测。
检测结果如图2所示，由图2可以直观地看出，相对于直接对聚乙烯醇水凝胶进行冻融处理后与植物多酚、铁离子复合制得的复合水凝胶，本发明对聚乙烯醇水凝胶进行冻干处理后，再与植物多酚和铁离子复合制得的复合水凝胶，经过冻干处理后制得的复合水凝胶拉伸强度和断裂伸长率均有显著提升。
二、探讨聚乙二醇的添加量对含铁离子的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶机械性能的影响
含铁离子的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶的制备方法如下：
（1）取15g聚乙烯醇PVA1799和一定量的聚乙二醇PEG2000加入85g去离子水中，在95℃下机械搅拌2h，得到均相粘稠液体，将该均相粘稠液体转移至厚度为1.5mm的玻璃平板模具中，静置于60℃的烘箱中2h进行消泡处理，待消泡完毕，恢复室温后置于-18℃的冰箱中冷冻8小时后，置于冻干机中进行冷冻干燥，制得聚乙烯醇气凝胶材料；其中，冻干机的冷阱温度为-50℃，真空度为0.02mbar，冻干时间为24h。
（2）将制得的聚乙烯醇气凝胶浸泡于100g浓度为0.3wt%的表没食子酸儿茶素没食子酸酯（EGCG）的水溶液中，浸泡12h后，再经去离子水冲洗后制得聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶。
（3）将制得的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶浸泡于100g 0.1mol/L的Fe(NO3)3溶液中，浸泡24h后，取出于纯水中再浸泡6h，以除去多余的Fe3+离子，随后取出、晾干表面水分，制得具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料，该光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料也即含铁离子的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶。
其中，步骤（1）中聚乙二醇PEG2000的添加量以聚乙烯醇PVA1799的重量百分比计，不同含铁离子的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶样品制备过程中，聚乙二醇PEG2000的添加量如表1所示，同时将由不同添加量的聚乙二醇制得的含铁离子的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶的抗拉伸强度和扯断伸长率计入表1。
由表1可知，随着PEG2000添加量的提高，所对应的复合水凝胶的抗拉强度和弹性模量呈现逐步下降的趋势，断裂伸长率略有下降。表明PEG的加入对复合水凝胶的机械性能具有较大的影响，主要原因是PEG破坏了PVA链段之间以及PVA链段与植物多酚的酚羟基之间的氢键作用，尽管PEG可以促进水凝胶的快速溶胀，从而使水凝胶柔软而保持韧性，但是如果要得到更高抗拉强度和弹性模量的复合水凝胶，PEG的含量应该保持一个较低的值。
三、探讨不同分子量的聚乙二醇对含铁离子的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶机械性能的影响
含铁离子的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶的制备方法如下：
（1）取15g聚乙烯醇PVA1799和0.6g的聚乙二醇加入85g去离子水中，在95℃下机械搅拌2h，得到均相粘稠液体，将该均相粘稠液体转移至厚度为1.5mm的玻璃平板模具中，静置于60℃的烘箱中2h进行消泡处理，待消泡完毕，恢复室温后置于-18℃的冰箱中冷冻8小时后，置于冻干机中进行冷冻干燥，制得聚乙烯醇气凝胶材料；其中，冻干机的冷阱温度为-50℃，真空度为0.02mbar，冻干时间为24h。
（2）将制得的聚乙烯醇气凝胶均浸泡于100g浓度为0.3wt%的表没食子酸儿茶素没食子酸酯（EGCG）的水溶液中，浸泡12h后，再经去离子水冲洗后制得聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶。
（3）将制得的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶浸泡于100g 0.1mol/L的Fe(NO3)3溶液中，浸泡24h后，取出于纯水中再浸泡6h，以除去多余的Fe3+离子，随后取出、晾干表面水分，制得具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料，该光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料也即含铁离子的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶。
其中，步骤（1）中所用聚乙二醇的相对分子量如表2所示，同时将含铁离子的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶的抗拉伸强度和断裂伸长率计入表2。
由表2可知，随着聚乙二醇分子量增大，复合水凝胶的抗拉强度和断裂伸长率略有下降，可能是由于低分子量的PEG具有更好的溶解性，及在水凝胶中有更好的分散性，从而更有利于制备机械性能优异的复合水凝胶。
四、探讨Fe3+离子溶液浸泡对含铁离子的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶性能的影响
一、具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料的制备方法，其步骤如下：
（1）取15g聚乙烯醇PVA1799、0.3g聚乙二醇PEG2000加入85g去离子水中，在95℃下机械搅拌2h，得到均相粘稠液体，将该均相粘稠液体转移至厚度为1.5 mm的玻璃平板模具中，静置于60℃的烘箱中2h进行消泡处理，待消泡完毕，恢复室温后置于-18℃的冰箱中冷冻8小时后，将得到的固体冰冻状态的水凝胶进行等距切片分割，并将其置于冻干机中进行冷冻干燥，制得四等份聚乙烯醇气凝胶材料；其中，冻干机的冷阱温度为-50℃，真空度为0.02mbar，冻干时间为24h，留存备用。
（2）取其中两份冻干后的聚乙烯醇气凝胶（约2g/份），分别浸泡于100g 0.5wt%的单宁酸（TA）的水溶液中，浸泡12h后，经去离子水冲洗后制得聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶。（3）再将上述未经步骤（2）的聚乙烯醇气凝胶以及经过步骤（2）处理的聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶分别浸泡于100g 0.1mol/L的Fe(NO3)3溶液中，浸泡24h后，取出于纯水中再浸泡6h，以除去多余的Fe3+离子，随后取出、晾干表面水分，分别制得聚乙烯醇水凝胶和含铁离子的聚乙烯醇/植物多酚水凝胶，分别记为对照样4和样品4。
二、具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料的性能检测
1.水凝胶表观
对制得的样品4和对照样4进行拍照，如图3所示，图3a为对照样4水凝胶的照片，该水凝胶呈淡黄色；对照样4为聚乙烯醇水凝胶未经植物多酚浸泡，而经Fe3(NO3)3溶液浸泡处理后的水凝胶，可见未经植物多酚浸泡的聚乙烯醇水凝胶并不能够与铁离子形成复合物；图3b为样品4水凝胶的照片，该水凝胶呈现均匀的黑色，样品4水凝胶由聚乙烯醇经植物多酚浸泡后再经Fe3(NO3)3溶液浸泡制得。由此可见，经过植物多酚浸泡过的聚乙烯醇水凝胶更有利于与Fe3+形成复合物。
2.水凝胶机械性能
将水凝胶样品4裁剪成宽度为4mm样品时，其提起5Kg砝码的状态图如图4所示，可见由本发明方法制得的水凝胶样品能够在4mm的宽度下，轻松提起5Kg砝码且保持不断裂。
3.光热转换及形状记忆特性
将样品4和对照样4均裁剪成直径为8mm的圆片，在近红外光808nm照射后升温速率变化，如图5所示，图中PVA-TA0.5-Fe3+为样品4，PVA-TA0为对照样4。由图5可以明显看到由本发明方法所制备的水凝胶在近红外光照射后升温明显，具有良好的光热转化效能。
光热转换及形状记忆特性测试方法：将待测试样用模具拉伸至原长的100%后，置于-18℃中放置2h后恢复室温，将得到的样品用近红外光（808nm）激光器照射一定时间后，样品即可快速恢复至原先尺寸，则认为待测样品具备光热转换及形状记忆特性。
将样品4裁剪成如图6所示的哑铃状，其中，图6a为水凝胶样品4经拉伸并冷冻后的照片，图6b为水凝胶样品4在近红外光（808nm）辐照后快速恢复后的照片。可见，由本发明制备的含铁离子聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶具有良好的光热转换能力。
即本发明采用聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶浸泡于Fe3+溶液中，Fe3+能够与植物多酚的酚羟基形成稳定的铁离子/植物多酚络合物，从而形成新的物理交联网络，并且与聚乙烯醇凝胶复合形成的含铁离子的聚乙烯醇/植物多酚络合物具有较好的光热转换能力，通过近红外光（Near Infrared，NIR）的照射能够以非接触的方式实现光热转化。

Claims (7)

1.一种具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将聚乙烯醇水凝胶经冷冻干燥后浸泡于植物多酚水溶液中，然后水洗，制得聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶；
（2）将聚乙烯醇/植物多酚复合水凝胶浸泡于Fe3+溶液中，再经水洗制得具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料。
2.根据权利要求1所述具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述Fe3+溶液为硝酸铁水溶液、氯化铁水溶液、硫酸铁水溶液中的任一种；所述Fe3+溶液中的Fe3+浓度为0.02～0.1mol/L。
3.根据权利要求2所述具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇水凝胶由10～15wt%聚乙烯醇水溶液与分子量为400～4000的聚乙二醇于95℃以上温度混匀、消泡后制得；其中，聚乙二醇的添加量为聚乙烯醇重量的2～10wt%。
4.根据权利要求1或2或3所述具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述植物多酚为TA、EGC、ECG和EGCG中的任一种。
5.根据权利要求4所述具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述植物多酚水溶液的浓度为0.1～0.5wt%，浸泡时间为2～12h。
6.一种由权利要求1-5任一所述方法制得的具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料。
7.权利要求6所述的水凝胶复合材料在具有光热转换形状记忆效应水凝胶复合材料制备中的应用。
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