One-step dual-shape memory polymers (SMPs) recover their original (permanent) shape upon small variation of environmental conditions such as temperature, electric field, light, magnetic field, and solvent/chemicals. For advanced applications such as aerospace and medical devices, complicated, multiple-step, spatially controllable, and two-way shape memory effects (SMEs) are required. In the past decade, researchers have devoted great effort to improve the versatility of the SME of SMPs to meet the needs of advanced applications. This paper is intended to review the up-to-date research endeavors on advanced SMEs. The problems facing the various SMPs are discussed. The challenges and opportunities for future research are discussed. (Some figures may appear in colour only in the online journal)

Coal gasification fine slag (CGFS), a byproduct of the coal gasification process, is currently being recognized as a resource with significant potential for value addition and sustainable applications, especially in synthesizing CO2 adsorbents. The overarching challenges in this domain include the attainment of high-efficiency, environmentally benign transformation of CGFS into useful products, and the development of cost-effective adsorbent materials featuring precisely engineered pore structures. In this study, a hierarchical porous nanostructured silica material is synthesized rapidly, efficiently, and cost-effectively through acid leaching and alkaline dissolution-assisted hydrothermal treatment, employing CGFS as the precursor. The mass ratios of sodium hydroxide (NaOH) to CGFS range from 0.4 to 1, resulting in varying morphologies and adsorption properties. Specifically, the sample with the NaOH to CGFS ratio of 0.6 (CGFS-0.6) shows the best adsorption performance. The adsorption capacities are 2.87 mmol/g and 8.49 mmol/g at 20 °C with 15 % and 45 % CO2 concentration, respectively. The material is characterized by a well-developed pore structure shaped like a bouquet of flowers, with a specific surface area of 457 m2/g and pore volume reaching 2.34 cm3/g. During the hydrothermal processing, silicate/aluminosilicate entities self-organized into a Si-O-Na/Al network structure, endowing the synthesized adsorbent with optimal internal porosity and silanol functionalities. The adsorption equilibrium is achieved rapidly within 10 min, and CO2 adsorption stability remains robust across 20 successive cycles. All isothermal models of the adsorbents conform to the Sips model. This study offers a promising pathway for the value-enhanced utilization of coal-derived solid wastes.

Polymers can enhance oil recovery depending on viscoelasticity. In a field, during polymer flow through porous strata, continuous shear forces result in severe viscosity loss. However, polymers with great shear resistance result in limited migration distance. One solution to the above dilemma is to regulate viscosity, which enables a polymer to migrate long distances through pores with low viscosity and subsequently maintain high viscosity in deep reservoirs. The viscosity of curdlan can be regulated by changing temperature. By curdlan, we mean a biopolymer that shows applications in food industry. However, regarding oil reservoirs, it is unclear whether curdlan viscosity can be effectively regulated in pores. To reveal the feasibility of curdlan viscosity regulation to enhance oil recovery, flooding experiments combined with micro-particle image velocimetry were conducted in a two-dimensional pore network to investigate flow fields of curdlan solutions (0.25%, 0.5%, 1%, and 2%, w/v) at different temperatures (40, 65, and 85 °C). As a result, at 40 °C, curdlan solution (0.25%) easily migrated with low viscosity loss and low adsorption [88.3% original throat diameter (OTD)], and the mobility of curdlan was higher than hydrolyzed polyacrylamide. After heating (65 °C), the viscoelasticity, adsorption (55.1% OTD), and flow resistance (injection pressure, 2.2–8.8 kPa) of curdlan increased, and the greater adsorption capacity of curdlan than xanthan gum led to a more homogeneous flow field [average velocity ratio (Rm), from 2.6 to 1.1]. Since a homogeneous flow field indicated better sweep efficiency, curdlan regulated by temperature could achieve both long-distance migration and improved sweep efficiency in deep strata. These results suggested that viscosity regulation by curdlan could potentially improve oil recovery in water-flooded reservoirs.

Blood-contacting medical devices can easily trigger immune responses, leading to thrombosis and hyperblastosis. Constructing microtexture that provides efficient antithrombotic and rapid reendothelialization performance on complex curved surfaces remains a pressing challenge. In this work, we present a robust and regular micronano binary texture on the titanium surface, characterized by exceptional mechanical strength and precisely controlled wettability to achieve excellent hemocompatibility. Systematic in vitro and in vivo investigations confirmed that the micronano binary texture with superhydrophilic modification effectively suppressed the adhesion and activation of plasma proteins and blood cells, thereby mitigating the subsequent coagulation cascade and thrombosis. Meanwhile, the modified surface significantly upregulated the gene expression involving cell–matrix adhesion, growth factor synthesis, and calcium-mediated cytoskeleton remodeling and then accelerated the formation of a healthy and stable endothelial cell layer. This enhancement of re-endothelialization was not observed with pure titanium and superhydrophobic surfaces. Hence, superhydrophilic micronano binary texture not only significantly inhibits thrombosis but also selectively enhances the integrity and viability of the endothelial cell layer, making it a promising strategy for improving the long-term anticoagulation performance of vascular implants.

ABSTRACT The design of Type B radioactive transport package should be able to withstand the fire accident scenario in transportation accident conditions. For the simulation of the fire scenario, there are mainly three methods: pool fire test, furnace test and thermal radiation test. This paper tried to carry out the fire test with the furnace method that the conditions in the furnace can be more carefully controlled. The paper described the requirements of fire test, test conditions and measurement test methods and analysed the temperature change of fire site and the heat flux data of the surface of the package during the fire test. The test results seemed that the fire test method could provide satisfactory thermal environment for fire test of Type B radioactive transport package.

To fully utilise the excellent yield stress of the hot-rolled high-strength rebar (HSR) in concrete structures, it is of great necessity to improve the concrete's deformation capacity. Adding steel fibres is one of the leading ways to upgrade the ductility of cement-based material, yet investigation on the mechanical responses of the steel fibre concrete (SFRC) column reinforced with HSRs is rarely reported. To fill this gap, this paper conducts an experimental study to investigate the axial compressive performance of the SFRC-HSR columns. Based on the collected test data of actively and passively confined SFRC members, a modified concrete plasticity model is following developed and verified by comparing with the tests. The model includes a collection of modifications in the yield surface, flow rule and hardening law considering the influence of the fibre addition. In compliance with the detailed FE modelling settings, the confinement stress distribution and the cooperative working mechanism of the axially-loaded SFRC-HSR columns are revealed, and the reason for the difference in typical load-displacement curves is clarified. Finally, combined with the modified hardening rule and the yield model, stress-strain relationships of the concrete cover and core are proposed to predict the load-displacement development rule of the axially-loaded SFRC-HSR columns. This research could be a scientific reference for applying SFRC columns reinforced by HSRs in engineering practice.

Abstract Wearable electronic textiles, capable of detecting human motions and recognizing gestures, represent the forefront of personalized electronics. However, the integration of high stretchability, sensitivity, durability, and self‐healable/self‐bondable capabilities into one platform remains challenging. Herein, mussel‐inspired stretchable, sensitive, and self‐healable/self‐bonded conductive yarns enabled by dual electron transfer pathways and dual encapsulation technology are presented. Specifically, covered spandex yarns provide the necessary stretchability and adsorption capacity, while supramolecular polydopamine layer affords enhanced interfacial interactions. Reduced graphene oxide nanosheets and silver nanoparticle‐based sensing layers offer dual electron transfer pathways. Dual encapsulations with self‐healable/self‐bondable ability not only mitigate the crack propagation but also protect inner conductive materials from detachment. Benefiting from these rational designs, the composite yarns exhibit a large sensing range (158% strain), high sensitivity (22.88), low detection limit (0.0345%), fast response/recovery times (105/150 ms), and remarkable robustness (enduring 10 000 cycles at 20% strain). Furthermore, pressure sensors and sensing arrays are assembled by stacking conductive yarns perpendicularly using a self‐bondable function, and self‐healable helical‐structured conductors are fabricated through the shape‐memory effect. Important applications of multifunctional yarns in physiological motion detection, gesture recognition, and circuit connection are demonstrated. This concept creates opportunities for the construction of multifunctional and high‐performance wearable electronic textiles.

ABSTRACT The discovery of novel thermoset shape memory polymers (TSMPs) for additive manufacturing can be accelerated through the use of a deep‐generative algorithm, minimizing the need for laborious traditional laboratory experiments. This study is the first to introduce an innovative approach that uses a deep generative learning model, namely the conditional variational autoencoder (CVAE), to discover novel TSMPs with lower glass transition temperature () and high recovery stress values (). In this study, specific chemical groups, such as epoxy, amine, thiol, and vinyl, are integrated as constraints to generate novel TSMPs while preserving the essential reaction properties. To address the challenges posed by a small dataset, the CVAE model is used with graph‐extracted features. Unlike previous studies focused on single‐polymer systems, this research extends to two‐monomer samples, discovering 22 novel TSMPs. This approach has practical implications in additive manufacturing, biomedical devices, aerospace, and robotics for the discovery of novel samples from limited data.