专栏名称: 高分子科技
高分子科技®做为全球高分子产业门户及创新平台“中国聚合物网www.polymer.cn”的新锐媒体,实时报道高分子科学前沿动态,关注和分享新材料、新工艺、新技术、新设备等一线科技创新设计、解决方案,促进产学研及市场一体化合作的共同发展。
今天看啥  ›  专栏  ›  高分子科技

科罗拉多大学丹佛分校于凯教授团队 Nat. Commun.:4D 打印长纤维增强型液晶弹性复合材料

高分子科技  · 公众号  · 化学  · 2024-10-07 11:45

主要观点总结

本文介绍了科罗拉多大学丹佛分校于凯教授团队提出的一种新颖的4D打印方法,用于制造长纤维增强型液晶弹性体复合材料。该材料具有一系列优势,包括可逆的对热环境下的动态响应、出色的力学性能和在电刺激下的驱动效果。该团队通过定制的4D打印装置实现材料的制备,并展示了不同几何形状和纤维排列方式在热环境下的变形响应以及力学性能对比。

关键观点总结

关键观点1: 新型4D打印方法制造长纤维增强型液晶弹性体复合材料

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,利用这种方法可以制造长纤维增强型液晶弹性体复合材料。这种材料具有一系列独特的优势。

关键观点2: 单畴区液晶弹性体的可逆热响应和可调控变形模式

长纤维增强型液晶弹性体复合材料的优势之一是它的可逆热响应和可调控的变形模式。通过设计长纤维的排列方式和打印的拓扑结构,可以得到复杂且可调节的变形模态。

关键观点3: 显著的力学性能提升

长纤维增强型液晶弹性体复合材料的力学性能显著优于传统的单畴区液晶弹性体。纵向弹性模量高出3到4个数量级,横向吸能表现高出9到15倍。

关键观点4: 电刺激下的驱动效果

该研究还展示了在电刺激下,纤维增强型液晶弹性体复合材料的驱动效果。通过设计纤维的走向和分布,可以实现不同的驱动效果。


文章预览

点击上方 “ 蓝字 ” 一键订阅 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 ………………………………

原文地址:访问原文地址
快照地址: 访问文章快照
总结与预览地址:访问总结与预览