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Updated: Jul 1, 2025
12:04
Microfluidic Preparation of Liquid Crystalline Elastomer Actuators
Published on: May 20, 2018
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融化电写启用3D液晶弹性体结构,用于跨尺度执行器和温度场传感器
Xueming Feng1,2, Li Wang1,2,3, Zhengjie Xue1,2
1The State Key Laboratory for Manufacturing Systems Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China.
Science advances
|March 6, 2024
概括
研究人员开发了融电写技术,以创建复杂的液晶弹性体 (LCE) 执行器和传感器. 这些先进的LCE材料为机器人和温度传感中的应用提供了高性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
背景情况:
- 液晶弹性体 (LCEs) 在对刺激的反应中表现出显著的可逆菌株.
- 以前的研究主要集中在宏观或准3DLCE结构上.
- 制造复杂的3D微结构和跨度LCE系统仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 开发一种用于制造复杂3D LCE微结构和执行器的多功能方法.
- 探索LCE在先进传感技术中的应用.
- 展示LCE执行器与深度学习的集成,以提高功能.
主要方法:
- 电写 (MEW) 被用于制造基于LCE的微纤维执行器和3D执行器.
- 打印参数被控制以实现高分辨率和执行应变.
- 为空间温度场传感应用集成了一个深度学习模型.
主要成果:
- 制造LCE执行器,分辨率为4.5至60微米,执行应变率为10%至55%.
- 为制造的执行器实现了160 J/kg的最大工作密度.
- 开发了大型实时LCE电网式空间温度传感器,响应时间<42ms,精度94.79%.
结论:
- 化电写是创建复杂,跨尺度LCE执行器的兼容方法.
- 当LCE材料与深度学习集成时,显示出高性能温度传感的巨大潜力.
- 开发的LCE执行器和传感器为软机器人和智能材料的先进应用铺平了道路.
