南科大熊异课题组 ACS AMI:通过调控冷却速率实现形态可调的LCEs 4D打印 - 无需激励即可在室温下锁定驱动形态
2023-11-10 来源:高分子科技
液晶弹性体(LCEs)是一种新兴的智能材料,其制备方法涉及将刚性液晶单元与柔性聚合物网络进行共价结合。这使得LCEs兼备了液晶单元的各向异性特性和轻度交联聚合物网络的橡胶弹性。在外部刺激下,LCEs能够实现大幅值、可逆以及各向异性的形变,因此在四维(4D)打印领域备受关注。然而,为了保持LCEs的驱动状态,通常需要持续地施加大量外部激励,这带来了资源浪费、操作复杂、材料老化以及高温结构不便直接接触等问题。此外,传统的LCEs 4D打印通常只能实现两种形态(即初始形态与驱动形态),难以实现多级中间形态的获取与控制,限制了LCEs结构的适应性和灵活性。这些问题使得LCEs 4D打印在实际应用中面临挑战。
图1. LCEs结构的各向异性编程机制与冷却速率调控形变工艺的示意图
图2. LCEs轻交联网络的形成和锁定
图3. 基于LCE锁定原理制备的LCE-PEEK铰链结构与具有出色承重性能的桌形结构
图4. 基于冷却速率调控的LCE锁定形态可调机制
图5. 仿生花朵绽放过程模拟
图6. 自适应4D打印智能软夹爪工作流程
原文链接:https://doi.org/10.1021/acsami.3c10210
版权与免责声明:中国聚合物网原创文章。刊物或媒体如需转载,请联系邮箱:info@polymer.cn,并请注明出处。
(责任编辑:xu)
相关新闻
- 北大杨槐/北科大王茜/江西师大兰若尘团队 AFM:从仿生花到智能夹具 - 双重响应性驱动器的多元应用 2024-12-16
- 美国东北大学白若冰教授课题组:液晶弹性体的热力耦合中的合成-加工-性能关系 2024-12-04
- 北大杨槐/北科大胡威团队 Nat. Commun.:“见微知著” - 可见光将微米级《道德经》写入多彩柔性薄膜 2024-12-03
- 南昌大学陈义旺、胡笑添团队 Adv. Mater.:多模态能量耗散使柔性有机光伏认证效率突破19% 2024-12-11
- 纳米能源所陈翔宇研究员团队 Nat. Commun.:含水梯度多孔弹性体突破摩擦电传感器线性区间极限 2024-12-10
- 东华大学何创龙教授团队 Biomaterials:一种具有高弹性的超柔软热塑性生物降解弹性体用于动脉再生 2024-12-05
- 南洋理工大学周琨教授团队 MSER:混合4D打印柔性多功能复合材料 2024-12-10