AM：具有明确折痕结构的液晶弹性体薄膜的光控伸长驱动

Nanoyu

2023-07-09

尽管液晶弹性体（LCE）已在人造肌肉和软机器人领域展示了多种应用，但其固有的灵活性和方向相关的力限制了它们的功能。例如，LCE在收缩时可以承受高驱动力，但不能伸长以驱动大位移的负载。

在这项研究中，东南大学Quan Li，Hong Yang，Shuai Huang证明了通过以明确的顺序对折痕结构进行编程以耦合折痕中产生的驱动力，可以在多域LCE中实现大应变的光控伸长驱动。

文章要点

1）基于精心设计的光敏分子开关交联剂，通过光化学和光热效应的协同作用，实现高效的光驱动，而不会对材料造成过热损坏。LCE执行器可以举起重物，自由伸长，然后收缩以操纵远处的物体。

2）基于驱动过程中变形能的有限元模拟的理论分析揭示了顶升能力和承受载荷能力之间的权衡。更重要的是，这项研究基于各个模块的组装，简化了具有其他软体机器人设备固有功能的单一材料的设计，从而提供了一种超越传统软体材料本能特性、扩展和增强软体功能的设计策略。

参考文献

Yinliang Huang, et al, Photo-Controllable Elongation Actuation of Liquid Crystal Elastomer Films with Well-Defined Crease Structures, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202304378

https://doi.org/10.1002/adma.202304378