打印磁编程液晶指向矢马赛克用于可逆变形软物质
软凝聚态物质
2024-01-15 v1 材料科学
摘要
液晶弹性体（LCE）已被广泛用于 4D 打印技术，基于液晶分子的适当取向制造具有可逆驱动的智能结构。作为一种具有取向可控性的非接触取向策略，磁场取向因其打印效率低和对大场强的需求而很少被用于 LCE 的 4D 打印。在此，我们报道了一种集成可重定向磁场的数字光投影（DLP）系统，用于便捷地打印智能 LCE 结构。我们提出了一种新的 LCE 前驱体溶液，在室温下保持液晶向列相和足够的流动性。光聚合前的树脂可在数秒内被强度为 500 mT 的磁场充分取向，无需升温或循环。随后打印的结构能够呈现超过 30% 的令人印象深刻的可逆热驱动。我们表征了 DLP 打印过程中层内局部和任意的磁场取向，这使我们能够构建具有更精细液晶取向的智能结构。此外，我们利用光热效应引入了具有编程分子取向的 LCE 结构的选择性变形。我们报道的方法揭示了在软体机器人、生物医学结构和微电子学等各个领域制造变形结构的巨大潜力。（{\dag}这些作者贡献相同。）
引用
@article{arxiv.2401.06590,
title = {Printing Mosaics of Magnetically Programmed Liquid Crystal Directors for Reversibly Morphing Soft Matter},
author = {Yueping Wang and Jongwon An and Hongseok Kim and Sehui Jeong and Hyunggyu Kim and Jaesung Park and Seunggyu Ko and Jinho Son and Howon Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.06590},
year = {2024}
}