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Updated: Jul 23, 2025
12:04
Microfluidic Preparation of Liquid Crystalline Elastomer Actuators
Published on: May 20, 2018
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可重编程液晶弹性体的4D打印,具有协同光色学和光激活
Mei Chen1,2, Yanbei Hou1,2, Ran An1,2
1Singapore Centre for 3D Printing, School of Mechanical and Aerospace Engineering, Nanyang Technological University, Singapore, 639798, Singapore.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|July 11, 2023
概括
研究人员使用光色基纳米晶体 (TiNCs) 和液晶弹性体 (LCEs) 开发了一种新的4D打印墨水. 这项创新使得使用光线的4D打印结构可以进行可编程的颜色和形状变化,从而推进软机器人和智能材料.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 软机器人软机器人 软机器人软机器人
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 液晶弹性体 (LCE) 的4D打印为软机器人提供了刺激响应的启动.
- 目前的局限性包括热驱动和固定形状变形,阻碍了可重编程性和多重功能.
研究的目的:
- 开发一种可4D打印的复合油墨,使其能够实现可重编程的光色学和光感应.
- 通过光控制实现可调节的多功能适应性结构.
主要方法:
- 开发了一种基于的光色纳米晶 (TiNC) /LCE复合墨水.
- 使用直接墨水写作进行4D打印.
- 采用紫外线 (UV) 和近红外线 (NIR) 光来进行颜色切换和光热启动.
主要成果:
- TiNC/LCE复合油墨在紫外线照射和氧气暴露时表现出可逆的白色和黑色切换.
- 尼尔射线辐射诱导紫外线暴露区域的光热激活,用于抓取和举起.
- 实现可编程,可擦除和可重编程的4D打印结构,具有可光控制的图案和3D构造.
结论:
- 这项工作提出了一个适应性结构的新概念,具有可调的多功能.
- 开发的4D打印材料可以实现精确的可光控制的颜色和形状变形.
- 潜在的应用包括仿生软机器人,智能建筑,伪装和信息存储.
