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
- 北京大学沈志豪/福州大学吕晓林 Adv. Mater.:力致变色液晶凝胶用于信息加密与触觉可视化 2026-09-06
- 华南师范大学胡小文《Adv. Mater.》:胆甾相液晶掺杂分子马达实现波长与手性可重构的圆偏振光学二极管 2026-09-06
- 北科大姜乃生、H.B. Fuller李宇展 Macromolecules:液晶弹性体的组分级闭环化学回收 2026-08-27
- 南开大学王粉粉/孙平川、河北工业大学陈胜利 Nat. Commun.: 几何限域高密度氢键机制实现高强韧、抗撕裂和耐磨弹性体 2026-09-02
- 华南理工大学张安强教授团队 Macromolecules:悬垂链拓扑构筑层级聚集结构实现聚氨酯弹性体强韧与高效阻尼协同 2026-08-23
- 大连理工大学周辉团队 Macromolecules:拓扑调控新策略 - 构建高性能丙烯酸酯弹性体新途径 2026-08-22
- 西南交大孟凡彬教授团队 Adv. Mater.:突破静态限制!仿生4D打印解锁动态自适应电磁调制新范式 2026-06-06