光活性液晶弹性体的温度调制光机械驱动

光活性液晶弹性体是嵌入了偶氮苯等发色团的液晶介晶的聚合物网络。它们在特定波长光照下通过光化学反应发生大变形，激发了令人振奋的新应用。然而，尽管这些材料在实验和理论上近期取得了进展，关于温度通过多种分子到介观尺度过程对其光机械驱动影响的基础理解仍基本未被探索。本文构建了一个理论模型，通过将不同的温度依赖过程整合到连续介质框架中，研究这种温度调制的光机械驱动。该模型研究了一种特殊工况，即材料承受单轴拉伸载荷、规定温度和偏振光照射。我们探索了系统在不同条件下的自由能景观和单轴应力-拉伸响应。我们利用在单一光机械驱动中温度和光独立控制的耦合，针对若干工况进行了分析，包括温度调制的光机械突跳失稳、比功和阻塞应力。我们研究了发色团的温度依赖逆向异构化对光机械驱动的影响。希望这些结果能激发未来对各种光机械材料体系的基础研究和新应用。