清華大學使用我司液晶材料取得重要科研成果
近期，清華大學化學系生命有機磷化學及化學生物學教育部重點實驗室吉巖團隊在液晶彈性體柔性驅(qū)動器領域取得了重要進展。
https://doi.org/10.1002/adma.202400286
該團隊在使用我公司 （湖南嘉航醫(yī)藥科技有限公司 Hunan Chemfish Pharmaceutical Co., Ltd）提供的RM257材料進行相關(guān)實驗取得相應數(shù)據(jù)后，在（Advanced Materials）期刊發(fā)表題為 《"Cloth-to-Clothes-Like” Fabrication of Soft Actuators》的論文，提出了一種簡便的“從布到衣”制備柔性驅(qū)動器的方法，通過將液晶彈性體（LCEs）的滯后行為與動態(tài)共價鍵的交換反應相結(jié)合，大幅降低了柔性驅(qū)動器的制備門檻。
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202400286
受自然界生物的啟發(fā)，柔性驅(qū)動器有望用于柔性夾持器、人工肌肉、可穿戴電子設備和生物醫(yī)療器件等新興領域。然而，它們的制備過程需要特定的儀器、強刺激或?qū)I(yè)操作技能，通常只能在實驗室或少數(shù)企業(yè)中進行，難以批量化生產(chǎn)和普適化應用。目前尚缺乏一種柔性驅(qū)動器的自由形成制備方法。
作為一種后合成方法，此策略有效地將LCEs材料和柔性驅(qū)動器的生產(chǎn)過程分離開來。LCEs可以由工廠或生產(chǎn)商進行大規(guī)模批量生產(chǎn)，并且可以像布卷一樣存儲以備后續(xù)應用。當需要時，這些LCEs可以根據(jù)需要定制成柔性驅(qū)動器。這種策略為制備柔性驅(qū)動器提供了一個穩(wěn)健、靈活和可擴展的解決方案，有望實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和普適化應用。
該研究中的LCEs因其出色的滯后行為而被選為“布”。LCEs的滯后行為源于介晶的π-π堆積引起聚合物鏈之間的額外向列相互作用，導致內(nèi)部網(wǎng)絡約束。LCEs的滯后行為使其在拉伸-松弛后呈現(xiàn)殘余應變。沿外力拉伸軸的局部液晶取向過程中指向矢的偏轉(zhuǎn)使其能夠吸收大量機械能，從而確保了LCEs經(jīng)歷變形后的應變歷史即使在卸載外部應力后也能保持良好。過往僅使用動態(tài)共價鍵的方法，無法實現(xiàn)這種策略。獲得的LCEs材料形變至目標形狀后，立即撤去外力，形狀能夠保持。在環(huán)境溫度下保持一段時間，此形狀即可永久記憶。
該研究有望推動柔性驅(qū)動器從實驗室走向未來多功能應用和大規(guī)模生產(chǎn)。購買“布”后，普通民眾可以自由地為各種場景量身定制柔性驅(qū)動器，類似于將布料制成各種家居織物和日常用品的方式。對于工業(yè)制造而言，可以形成簡化且成熟的生產(chǎn)體系，以便控制和協(xié)調(diào)，實現(xiàn)連續(xù)批量制造。這種制備策略有望為學術(shù)界、工業(yè)界和日常生活等各個領域的先進柔性驅(qū)動器開辟相當大的發(fā)展空間。
(文章來源：清華大學 Advanced Materials期刊 有改編)
3406412061