Hierarchically Microstructured Dielectric Liquid Crystal Colloid Elastomers with Low‐Voltage Actuation and Programmable Deformation

材料科学 执行机构 介电弹性体 电介质 弹性体 液晶 电场 复合数 微观结构 复合材料 人工肌肉 变形(气象学) 传感器 纳米技术 光电子学 胶体晶体 带宽(计算) 智能材料 纳米- 胶体 衍射 机械工程 仿生学 低频 领域(数学)
作者
Xin Shen,Qi Zhao,Jiu‐an Lv
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202522271
摘要

Abstract Dielectric elastomer actuators (DEAs) are outstanding electro‐mechanical soft transducers for artificial muscles and robotics, owing to their favorable combination of high‐speed, large stroke, and high energy density. However, their applicability for practical engineering applications has been severely overshadowed by three issues of high driving electric fields (20–200 V µm −1 ), rigid supporting frames, and single‐mode deformation. Here, a novel engineering platform that leverages liquid‐crystal‐colloidal self‐assembly to create dielectric liquid crystal colloid elastomers (DLCCEs) with hierarchically honeycomb‐cell‐like microstructures is presented, which can overcome the above‐mentioned issues. The hierarchically honeycomb‐cell‐like microstructures within DLCCEs can function as internal barrier layer capacitors, effectively enhancing the dielectric constant (16.12 at 1 kHz). DLCCE actuators (DLCCEAs) demonstrate low actuation threshold of electric field (≈0.6 V µm −1 ), fast actuation (≈0.07 s), and recovery (≈0.05 s) response, broad bandwidth of driving frequency (0.1–200 Hz), multimodal deformations (e.g., directional bending, chiral twisting, helical deformations) and in‐situ reconfigurable shape morphing, which are largely inaccessible to previously reported DEAs. The unconventional engineering platform, based on the self‐assembly of liquid crystal colloids, enables the hierarchical construction of micro‐structured composite DEAs, which offer new opportunities for developing advanced electro‐driven soft‐matter robotics.
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
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
bkagyin应助土豆采纳,获得10
刚刚
刚刚
刚刚
大胆的初瑶完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
可靠人生关注了科研通微信公众号
1秒前
1秒前
小小虾发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
飘逸的宛海完成签到,获得积分10
2秒前
无花果应助自觉飞飞采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
艾云欣发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
orixero应助sola采纳,获得10
3秒前
Jasper应助TT采纳,获得10
3秒前
领导范儿应助keaisile12138采纳,获得10
3秒前
4秒前
zhouzhou发布了新的文献求助10
4秒前
ding应助WFLLL采纳,获得10
4秒前
丘比特应助lx采纳,获得10
4秒前
欣m发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Lucas应助七七采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
充电宝应助lebangzhanshi采纳,获得10
5秒前
英姑应助西柚采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
danna发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
lixinglei发布了新的文献求助10
7秒前
研友_LX7zK8完成签到,获得积分10
7秒前
落寞依萱完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
7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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Positive Obsession: The Life and Times of Octavia E. Butler 500
Surgical Ergonomic Pilot Study Using a Posture Biofeedback Device in Rhinology: A MultiPhase Quality Improvement Study 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7691861
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9253334
关于积分的说明 19981556
捐赠科研通 7264732
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3291099
关于科研通互助平台的介绍 2447314
邀请新用户注册赠送积分活动 2296267