由于其高变形能力，4D 打印结构在折纸结构、软机器人和可部署机构中具有多种应用。液晶弹性体作为一种分子链取向可编程的材料，有望产生独立、可承载、可变形的三维结构。然而，现有的液晶弹性体4D打印方法大多只能制造平面结构，限制了其变形设计性和承载能力。

在这里，西安交通大学Xiaoyong Tian提出了一种基于直接墨水书写的 4D 打印方法，用于独立式连续纤维增强复合材料。

文章要点

1）连续纤维可以在打印过程中支撑独立结构，提高4D打印结构的机械性能和变形能力。

2）研究人员通过调整纤维的偏心分布，实现了具有全浸渍复合材料界面、可编程变形能力和高承载能力的4D打印结构的集成，打印的液晶复合材料可承载高达2805的载荷乘以自身重量，在 150 °C 时实现 0.33 mm−1 的弯曲变形曲率。

这项研究预计将为创建软机器人、机械超材料和人造肌肉开辟新途径。

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Wang, Q., Tian, X., Zhang, D. et al. Programmable spatial deformation by controllable off-center freestanding 4D printing of continuous fiber reinforced liquid crystal elastomer composites. Nat Commun 14, 3869 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-39566-3

https://doi.org/10.1038/s41467-023-39566-3