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Updated: May 25, 2025
12:04
Microfluidic Preparation of Liquid Crystalline Elastomer Actuators
Published on: May 20, 2018
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通过湿技术产生液晶弹性体纤维,采用双阶段交联技术
Lukas Benecke1, Sina Anna Schwingshackl1, Peter Schyra1
1Institute of Textile Machinery and High Performance Material Technology, TU Dresden, 01069 Dresden, Germany.
Polymers
|February 26, 2025
概括
研究人员使用湿工艺开发了新的液晶弹性体纤维 (LCEF). 这些人造肌肉纤维具有可逆作用,可以举起自身重量的100倍以上,对医疗技术具有前景.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 软机器人软机器人 软机器人软机器人
背景情况:
- 液晶弹性体 (LCE) 提供可逆启动和工作性能能力.
- 作为人工肌肉,LCE在软机器人和医疗技术中的应用具有显著的潜力.
研究的目的:
- 介绍一种湿工艺,用于制造液晶弹性体纤维 (LCEF).
- 为了证明一个特定的侧链液晶 (LC),4-Methoxyphenyl 4-(3-butenyloxy) benzoate (MBB) 的加工成纤维.
- 调查旋转参数对LCEF属性的影响,特别是LC方向.
主要方法:
- 使用湿技术制造LCEF.
- 将侧链液晶MBB加工成纤维形式.
- 研究了拉动比对中位素方向和收缩行为的影响.
主要成果:
- 实现高度定向的半导体 (f = 0.64) 与中等的拉动比 (高达2.3),使得收缩行为.
- 基于MBB的LCEF表现出低激活温度 (54.52°C) 和取决于温度的机械性能.
- LCEF表现出可逆收缩,举起高达自身重量的140倍,并执行高达3.857 J kg-1的工作.
结论:
- 开发的LCEF具有用于医疗领域的人工肌肉应用的有希望的特性,包括假肢和人工心脏组织.
- 这项研究扩大了用于LCE纤维制造的材料范围.
- 讨论了进一步提高LCEF性能的策略,并将其执行特性与人类骨肌肉进行了比较.
