第39卷第3期2024年3月Vol.39No.3Mar.2024液晶与显示ChineseJournalofLiquidCrystalsandDisplays4D打印可编程液态金属-液晶弹性体软体致动器王发欣1，张欢1，陈原浩1，杨乐1，毕然1，沈永涛1，封伟1，王玲1，2*（1.天津大学材料科学与工程学院，天津300350；2.天津大学滨海工业研究院，天津300452）摘要：为了得到能够可控制形变的液晶弹性体，提高其在软体致动器和软体机器人领域的应用潜力，本文报道了一种基于液态金属（LM）-液晶弹性体（LCE）的光驱动软体致动器。该软体致动器通过4D打印技术制备而成，展现出了良好的形变可编程性。通过超声将LM分散在乙醇中，随后将LM微米颗粒混合到配置好的液晶溶液中得到均匀的LM-LCE墨水，利用4D打印技术对其墨水的取向结构进行编程，最终制备出具有特定形变的软体致动器。通过4D打印，分别制备了具有交替正交和圆锥形阵列取向结构的LM-LCE软体致动器。该致动器具有良好的光热性能，在808nm红外激光照射下，在10s内致动器表面温度可达120℃。基于优越的光热性能，交替正交取向结构的致动器可以快速产生弯曲形变；而圆锥形阵列取向结构的致动器则以螺旋中心为顶点产生凸起形变。基于4D打印技术，LM-LCE的光驱动软体致动器具有良好的形状可编程性，在动态和复杂的环境中展现出更加优异的适应性及可调节性，有望在医疗、军事和软体机器人领域得到广泛应用。关键词：可编程形变；液晶弹性体；液态金属；4D打印；软体机器人中图分类号：O753+.2文献标识码：Adoi：10.37188/CJLCD.2023-02434Dprintedprogrammabledeformableliquidmetal-liquidcrystalelastomersoftactuatorWANGFaxin1，ZHANGHuan1，CHENYuanhao1，YANGLe1，BIRan1，SHENYongtao1，FENGWei1，WANGLing1，2*（1.SchoolofMaterialsScienceandEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300350，China；2.BinhaiIndustrialResearchInstitute，TianjinUniversity，Tianjin300452，China）Abstract：Toobtainliquidcrystalelastomerwithshape-programmableabilityandimproveitsapplicationpotentialinsoftactuatorsandsoftrobots，thisworkreportsalightdrivensoftactuatorbasedonliquidmetal（LM）-liquidcrystalelastomer（LCE）.Thesoftactuatorisfabricatedby4Dprintingtechnology，whichendowstheactuatorrobustshape-programmablecapability.LMwasdispersedinethanolbysonication，thenLMmicro-particlesweremixedintotheliquidcrystalsolutiontoob...
