科罗拉多大学丹佛分校于凯团队《自然·通讯》: 4D 打印长纤维增强型液晶弹性复合材料

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多功能复合材料由于其优异的材料性能和对外界刺激所表现出的动态响应功能而得到了广泛的研究与应用，4D 打印的快速发展也在不断地推进多功能复合材料的更新迭代。而在4D打印长纤维增强型复合材料方面还面临的很大的挑战。 近日， 科罗拉多大学丹佛分校 于凯教授 团队 提出了一种新颖的4D打印方法来制造长纤维增强型液晶弹性体复合材料。 图1(a) 展示了定制的4D打印装置；在这套4D打印装置中，长纤维顺着针筒穿过打印针头延伸到打印台面上；在打印针头移动的过程中，由于液晶弹性低聚物树脂的粘性，长纤维需要施加一定的剪应力方能将树脂拉出打印针头；这部分的剪应力会将原先在针筒里无序排列的液晶元沿着长纤维方向定向，而这些被定向的液晶元在出打印针头的时候会被紫外光快速的硬化，从而形成单畴区(monodomain)液晶弹性体。图 ………………………………