清華大學(xué)使用我司液晶材料取得重要科研成果
近期，清華大學(xué)化學(xué)系生命有機(jī)磷化學(xué)及化學(xué)生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室吉巖團(tuán)隊(duì)在液晶彈性體柔性驅(qū)動(dòng)器領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展。
https://doi.org/10.1002/adma.202400286
該團(tuán)隊(duì)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(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)取得相應(yīng)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(dòng)器的方法，通過將液晶彈性體（LCEs）的滯后行為與動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵的交換反應(yīng)相結(jié)合，大幅降低了柔性驅(qū)動(dòng)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(dòng)器有望用于柔性夾持器、人工肌肉、可穿戴電子設(shè)備和生物醫(yī)療器件等新興領(lǐng)域。然而，它們的制備過程需要特定的儀器、強(qiáng)刺激或?qū)I(yè)操作技能，通常只能在實(shí)驗(yàn)室或少數(shù)企業(yè)中進(jìn)行，難以批量化生產(chǎn)和普適化應(yīng)用。目前尚缺乏一種柔性驅(qū)動(dòng)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(dòng)器的生產(chǎn)過程分離開來。LCEs可以由工廠或生產(chǎn)商進(jìn)行大規(guī)模批量生產(chǎn)，并且可以像布卷一樣存儲(chǔ)以備后續(xù)應(yīng)用。當(dāng)需要時(shí)，這些LCEs可以根據(jù)需要定制成柔性驅(qū)動(dòng)器。這種策略為制備柔性驅(qū)動(dòng)器提供了一個(gè)穩(wěn)健、靈活和可擴(kuò)展的解決方案，有望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和普適化應(yīng)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(dǎo)致內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)約束。LCEs的滯后行為使其在拉伸-松弛后呈現(xiàn)殘余應(yīng)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(jī)械能，從而確保了LCEs經(jīng)歷變形后的應(yīng)變歷史即使在卸載外部應(yīng)力后也能保持良好。過往僅使用動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵的方法，無法實(shí)現(xiàn)這種策略。獲得的LCEs材料形變至目標(biāo)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(shí)間，此形狀即可永久記憶。
該研究有望推動(dòng)柔性驅(qū)動(dòng)器從實(shí)驗(yàn)室走向未來多功能應(yīng)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(chǎng)景量身定制柔性驅(qū)動(dòng)器，類似于將布料制成各種家居織物和日常用品的方式。對(duì)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(shí)現(xiàn)連續(xù)批量制造。這種制備策略有望為學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和日常生活等各個(gè)領(lǐng)域的先進(jìn)柔性驅(qū)動(dòng)器開辟相當(dāng)大的發(fā)展空間。
(文章來源：清華大學(xué) Advanced Materials期刊 有改編)
3406412061