浙大王立教授和俞豪杰副教授团队 AFM:受贻贝粘附蛋白启发的聚合物液晶弹性体及其光/热响应软体驱动器
2023-01-16 来源:高分子科技
软体驱动器因其在软体机器人、微型发动机、人造肌肉和生物医疗等领域的广阔应用前景而备受关注。液晶弹性体(LCEs)是制造软体驱动器的理想材料之一。然而,传统基于稳定共价交联的LCEs通常面临形状结构设计灵活度低以及驱动形变单一等问题。近年来研究发现,在LCEs网络中引入动态可交换键为制造具有复杂驱动形变、可定制形状以及可编程的动态软体驱动器带来了新策略。用这种方式制备的动态LCEs网络通常还具有自愈性、可回收性和可焊接性等优点,更加适应实际应用的需求。此外,传统热响应驱动器的直接加热驱动方式具有较大的局限性,需要特定的驱动场景或环境。通过在传统LCEs内引入额外的有机或无机光热添加剂,使其能够通过光热转换效应实现光响应驱动,进而提高其操作的可控性和灵活性,可显著提升LCEs的应用范围。然而,光热添加剂的团聚、渗出以及毒副作用等问题是光驱动动态LCEs驱动器所面对的重要挑战。
图1. LCEs的制备及结构表征
图2. LCEs的光热转换性能以及网络动态特性
图3. 基于液晶相转变驱动的陆地爬行机器人概念及应用
图4. 基于Marangoni效应驱动的水面移动机器人概念及应用
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202211914
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