當具有形狀記憶性質的水凝膠的臨時交聯解離或形成時可以表現出溶脹/去溶脹。這種材料尺寸的變化可能干擾定向運動并限制恢復性能和宏觀效應。在乳液或氣體發(fā)泡中提供超結構交聯反應可以最小化體積變化，并且以這種方式提高材料功能性。此外，微尺度上的超結構還將促進營養(yǎng)物，離子，氧和其它分子從材料的外部到內部的擴散，使得對施加的刺激快速響應。到目前為止，多孔水凝膠中的定向運動通過用熱，水或兩者的組合進行刺激來實現。據報道，通過明膠基水凝膠可以獲得材料的定向運動。當加入水時，這些結構化水凝膠通過降低系統的Tg而表現出水誘導的SME。在該體系中，需要低水含量的聚合物網絡來固定臨時形狀，因為臨時交聯在水中平衡溶脹時會溶解。這種多孔水凝膠具有較高的形狀固定率和恢復率。濕的水凝膠在除去外部應力后恢復其形狀，但是干燥的聚合物網絡在壓縮試驗中顯示出塑性變形并且在浸沒于水中時恢復初始形狀(圖6)。

圖6 基于明膠水凝膠的SME

(a,b) 通過溶脹系統的干燥固定臨時形狀

(c,d) 通過水誘導恢復過程

(e,f) 可以排除在溶脹狀態(tài)下臨時形狀的固定