Photocontrollable Elongation Actuation of Liquid Crystal Elastomer Films with Well‐Defined Crease Structures

软机器人 材料科学 执行机构 弹性体 灵活性(工程) 机器人学 形状记忆合金 纳米技术 机械工程 计算机科学 结构工程 机器人 人工智能 复合材料 工程类 统计 数学
作者
Yinliang Huang,Yiyi Xu,Hari Krishna Bisoyi,Zhongcheng Liu,Jinyu Wang,Tao Yu,Tao Yang,Shuai Huang,Hong Yang,Quan Li
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (36) 被引量:34
标识
DOI:10.1002/adma.202304378
摘要

Although liquid crystal elastomers (LCEs) have demonstrated various applications in artificial muscles and soft robotics, their inherent flexibility and orientation-dependent forces limit their functions. For instance, LCEs can sustain a high actuation force when they contract but cannot elongate to drive loads with large displacements. In this study, it is demonstrated that photocontrollable elongation actuation with a large strain can be achieved in polydomain LCEs by programming the crease structures in a well-defined order to couple the actuation forces. Efficient photoactuation without overheating-induced damage to the materials is favored, based on the well-designed photosensitive molecular switch crosslinker via the synergy of photochemical and photothermal effects. The LCE actuator can jack up heavy loads, elongate freely, and contract back to manipulate distant objects. Theoretical analysis based on a finite element simulation of the deformation energy during the actuation process reveals a trade-off between the abilities of jacking-up and withstanding load. More importantly, this study simplifies the design of a single material with functions inherent only in other soft robotic devices based on the assembly of multiple modules, thus providing a design strategy for surpassing instinctive properties of conventional soft materials to expand the functions of soft 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
开始游戏55完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI5应助南桑采纳,获得10
2秒前
Tony完成签到,获得积分10
2秒前
搜集达人应助夜雨采纳,获得10
2秒前
超级如风完成签到 ,获得积分10
3秒前
酷波er应助执着数据线采纳,获得10
4秒前
彭于晏应助Silence采纳,获得10
5秒前
SciGPT应助che采纳,获得15
6秒前
L112233完成签到,获得积分10
7秒前
活力立诚完成签到,获得积分10
7秒前
毛毛完成签到,获得积分10
8秒前
南桑完成签到,获得积分10
8秒前
善学以致用应助薛吒采纳,获得10
8秒前
丰知然应助华丽的落寞采纳,获得10
8秒前
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
zhaoli完成签到 ,获得积分10
11秒前
zzt发布了新的文献求助10
14秒前
苏幕遮完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
Silence发布了新的文献求助10
16秒前
wangxilin99发布了新的文献求助10
16秒前
林泉发布了新的文献求助10
16秒前
山花浪漫应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得30
18秒前
彭于彦祖应助科研通管家采纳,获得20
18秒前
lv应助科研通管家采纳,获得20
18秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3738204
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3281623
关于积分的说明 10026249
捐赠科研通 2998408
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1645254
邀请新用户注册赠送积分活动 782698
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 749891