具有动态键交换的硅氧烷交联使液晶弹性体实现形状编程
材料科学
2020-05-12 v1 软凝聚态物质
摘要
液晶弹性体（LCE）响应刺激发生可逆形状变化，这可能赋能广泛的智能应用，如软体机器人、粘附系统或植入式医疗器械。在此，我们将基于硅氧烷平衡交换的新型动态共价化学引入 LCE，以实现加工（指向矢排列、重塑与焊接）。不同于通过具有不可逆键（如氢化硅烷化）的其他反应方案制备的传统硅氧烷基 LCE，此处我们使用一种更稳健的反应（硫醇-丙烯酸酯/硫醇-烯‘双点击’化学）来获得高度均匀的动态交联网络。将硅氧烷交联剂与点击化学结合制备出性质可调、玻璃化转变温度低（-30C）、向列-各向同性转变可控（32 至 75C）、且玻璃化温度极高（250C）的 LCE。相应地，这类动态交联 LCE 在工作温度范围（-50 至 140C）内表现出前所未有的热稳定性，历经多次热驱动循环而无任何蠕变。最后，共享相同硅氧烷可交换键的多种材料可焊接为单一结构，从而实现样品不同部分依次且可逆地经历多重相变的材料。
引用
@article{arxiv.1912.08721,
title = {Siloxane crosslinks with dynamic bond exchange enable shape programming in liquid-crystalline elastomers},
author = {Mohand O. Saed and Eugene M. Terentjev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.08721},
year = {2020}
}