Body Temperature Actuated Liquid Crystal Elastomers from Hyper Tensile Preprogramming

材料科学 弹性体 复合材料 极限抗拉强度
作者
Lin Xu,Chen Zhu,Samuel C. Lamont,Ran Tao,Yiqi Mao,Zhengrong Guan,Lizhi Zhang,Jianning Ding,Franck J. Vernerey
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202424033
摘要

Abstract Creating thermally actuated liquid crystal elastomers (LCE) traditionally requires mechanical pre‐straining to cure in an aligned state, with higher pre‐strains generally improving alignment and actuation. However, excessive pre‐strains risk damaging the material, making it difficult to quantitatively relate synthesis strategies with mechanical behavior. Here, a method allowing pre‐strains up to 2500% while preserving sample integrity is introduced. Using this method, scaling laws are established that relate actuator thickness and pre‐strain to performance, showing that actuation speed scales with a power‐law factor of 0.7. The actuators presented here exhibit an superior energy density of 1.5 MJ m⁻³ and demonstrate a highly sensitive bending actuation mode in ultrathin (20 µm) samples, responsive to human body temperature. A comprehensive thermomechanical analysis of these materials based on modern theories in nematic elastomers and structure–property relationships is provided. Finally, two soft robotic designs utilizing the material's rapid recovery are demonstrated, achieving cyclic behaviors unattainable in traditionally pre‐strained liquid crystal elastomers.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Kair完成签到 ,获得积分10
1秒前
123qwe发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
雪白元风发布了新的文献求助10
2秒前
fqk完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6应助安静的猴子采纳,获得10
4秒前
5秒前
鱼七发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
米糊发布了新的文献求助10
6秒前
虚心的夏青完成签到,获得积分10
7秒前
64658应助会飞的玉米采纳,获得10
7秒前
阿连发布了新的文献求助10
7秒前
无为完成签到,获得积分10
7秒前
饱胀完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
caoj发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
Yule完成签到,获得积分10
11秒前
武工队队长石青山完成签到,获得积分10
11秒前
yuzhecheng发布了新的文献求助80
12秒前
Suagy应助宝z采纳,获得10
14秒前
浮游应助zhurc采纳,获得10
14秒前
Zhou完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
伊洛发布了新的文献求助10
16秒前
怡然奄应助健航o采纳,获得20
16秒前
17秒前
Siriluck发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
Zhou发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
浮游应助CHANGJIAGAO采纳,获得10
19秒前
Jenifer完成签到,获得积分10
19秒前
戴斌彬发布了新的文献求助10
20秒前
Plutus完成签到,获得积分10
21秒前
阿泽发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
高温高圧下融剤法によるダイヤモンド単結晶の育成と不純物の評価 5000
Aircraft Engine Design, Third Edition 500
Neonatal and Pediatric ECMO Simulation Scenarios 500
苏州地下水中新污染物及其转化产物的非靶向筛查 500
Rapid Review of Electrodiagnostic and Neuromuscular Medicine: A Must-Have Reference for Neurologists and Physiatrists 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4737998
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4090055
关于积分的说明 12651676
捐赠科研通 3799256
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2097835
邀请新用户注册赠送积分活动 1123467
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 998770