液体弹性体(LCE)能够响应外部刺激而发生大的可逆变形,是一类重要的软执行器。然而,它们的制造过程通常需要经过多步骤的方法,需要苛刻的条件。
近日,上海交通大学Qiuning Lin,Tuan Liu首次开发出具有定制几何形状的 LCE,可以在室温下通过快速一步法制造。
文章要点
1)LCE是包含柔性短侧链的氢键(H键)交联主链聚合物。对LCE施加拉伸/剪切力可以同时诱导介晶排列和氢键交换,从而形成由氢键稳定的排列良好的LCE网络。
2)基于这一工作原理,纤维和 2D/3D 物体中的软执行器可以通过机械拉伸或熔融挤出在短时间内(例如 < 1 分钟)制造。
3)这些致动器可以执行可逆的宏观运动,受控变形高达 38%。氢键的动态性质还为执行器提供了可再加工性和可重新编程性。因此,这项工作为软致动器的一步定制制造开辟了道路。
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Yuexin Fan, et al, One-Step Manufacturing of Supramolecular Liquid-Crystal Elastomers by Stress-Induced Alignment and Hydrogen Bond Exchange, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202308793
DOI: 10.1002/anie.202308793
https://doi.org/10.1002/anie.202308793