Helical Liquid Crystal Elastomer Miniature Robot with Photocontrolled Locomotion

材料科学 弹性体 弯曲 机器人 液晶 导线 方向(向量空间) 纳米技术 计算机科学 光电子学 光学 物理 人工智能 复合材料 几何学 数学 大地测量学 地理
作者
Tonghui Zhao,Jiao Wang,Yangyang Fan,Wenchao Dou
出处
期刊:Advanced materials and technologies [Wiley]
卷期号:7 (10) 被引量:10
标识
DOI:10.1002/admt.202200222
摘要

Abstract Miniature liquid crystal elastomer (LCE) based soft robots with multidirectional locomotion ability and multifunctionality have captured the extensive interest of researchers for a wide range of potential applications. Generally, the subsistent actuation modes for most LCE soft robots present several simple shape‐changing under external stimuli. Although elaborately designed for complicated structures, they still achieve limited mobility, restricting the practical applications severely. Herein, a photo‐controllable helical soft robot (PHSR) prepared with near‐infrared (NIR) light active LCE is reported. The 3D helical architecture of PHSR is constructed by manually twisting the LCE strip. The irradiation of NIR light transforms the basic reversible shape deformations (shrinking/elongating, winding/unwinding, and bending) of PHSR to macroscopic photomobility. As the torsional orientation of mesogens generated by manually twisting process, the rolling direction can be controlled by the scanning direction of the NIR spot. The flexible steering motion is in favor of performing various tasks such as traversing gap, climbing, and outputting mechanical work, suggesting that PHSR with directional photomobility and multifunction can be extended to a variety of applications.
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