化學(xué)系《天然材料》發(fā)文提出液晶彈性體資料新方式 -編號(hào):YZ613zQ

2015-02-12 20:44 來源：http://www.elinglong.com/ 閱讀：次

清華化學(xué)系在《天然材料》發(fā)文提出制備易加工的液晶彈性體智能材料的新辦法

　　該研究提出應(yīng)用可逆酯交流交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)替換永恒交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的思路,清華大學(xué)周邊交通，先制備具備優(yōu)異形狀記憶性和可加工性的多疇液晶彈性體材料。再在此基本上，只要用簡(jiǎn)單模具在高溫下對(duì)資料進(jìn)行拉伸使液晶基元取向，冷卻到常溫即可得到單疇的液晶彈性體。所制備的單疇液晶彈性體不僅液晶取向度高，力學(xué)機(jī)能優(yōu)良，而且可塑造出不同的形狀構(gòu)造。而在從前，除了平面的薄膜樣品，液晶彈性體很難存在其它的外形。

圖示單疇液晶彈性體的不同形狀結(jié)構(gòu)及性能：(a) 隨溫度不同材料自發(fā)伸縮；(b) 隨溫度不同材料曲折與舒展；

　　該研討中制備單疇液晶彈性體的簡(jiǎn)易方式是液晶彈性體實(shí)際運(yùn)用的重大沖破，為液晶彈性體作為驅(qū)動(dòng)器跟感應(yīng)器的實(shí)際利用開拓了途徑。例如圖中所示的圓突起，經(jīng)由摻雜碳納米管等物資后可實(shí)現(xiàn)光照可逆驅(qū)動(dòng)，為基于液晶彈性體觸覺顯示器的制備供給可能。

　　本研究得到國(guó)度天然迷信基金和國(guó)家973項(xiàng)目標(biāo)贊助。

　　液晶彈性體材料在熱、光、電、磁等外界刺激下可發(fā)生形狀的自發(fā)改變，作為致動(dòng)器及感應(yīng)器在人工肌肉、柔性機(jī)器人、盲人顯示器等諸多范疇的應(yīng)用遠(yuǎn)景非常遼闊。這種形狀的改變是基于高分子內(nèi)部的液晶有序性，通過光、熱、磁等方法轉(zhuǎn)變這種有序性將發(fā)生可逆的宏觀形狀變更。為了使液晶彈性體產(chǎn)生實(shí)際意思的形狀改變，必需將液晶高分子鏈作單疇取向（單疇是指液晶分子鏈中很窄的或單一取向的區(qū)域）。傳統(tǒng)的兩步交聯(lián)法、外場(chǎng)和界面前提交聯(lián)法等制備單疇液晶彈性體的工藝，或工藝龐雜并成功率低，或僅實(shí)用于微米級(jí)樣品。正因如斯，久長(zhǎng)以來，這種液晶彈性體材料在事實(shí)生涯中難以應(yīng)用。

　　供稿：化學(xué)系編纂：范麗

清華消息網(wǎng)12月10日電 12月1日，清華大學(xué)化學(xué)系與英國(guó)劍橋大學(xué)卡文迪許試驗(yàn)室配合在國(guó)際有名期刊《做作材料》（Nature materials）上在線發(fā)表了題為《通過可交換共價(jià)鍵實(shí)現(xiàn)可塑的液晶彈性體驅(qū)動(dòng)器》（Mouldable liquid-crystalline elastomer actuators with exchangeable covalent bonds）的研究論文，報(bào)道了利用可逆酯交換反映勝利制備可塑形的、可反復(fù)加工的液晶彈性體材料。清華大學(xué)化學(xué)系2012級(jí)博士生裴志強(qiáng)和2012級(jí)碩士生楊洋為文章的獨(dú)特第一作者。

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