Жидкокристаллический эластомер - Liquid crystalline elastomer

Жидкокристаллические эластомеры (LCE) слегка сшиты жидкокристаллический полимер сети. Эти материалы сочетают энтропию эластичность из эластомер с самоорганизация жидкокристаллической фазы. В жидкокристаллических эластомерах мезогены могут быть либо частью полимерной цепи (жидкокристаллические эластомеры основной цепи), либо присоединяться через алкильный спейсер (жидкокристаллические эластомеры с боковыми цепями).[1]

Благодаря их срабатывание свойств, жидкокристаллические эластомеры являются привлекательными кандидатами для использования в качестве искусственные мышцы в мягком или микророботы. Это уже было предсказано Пьер-Жиль де Жен в 1975 г. и впервые синтезирован Хайно Финкельманн.[2] В температурном диапазоне жидкокристаллической фазы ориентация мезогена вынуждает полимерные цепи принимать растянутую конформацию. При нагревании образца выше температуры просветления эта ориентация теряется, и основная цепь полимера может релаксировать в (более благоприятную) конформацию случайного клубка, что может привести к макроскопической обратимой деформации. Для хорошего срабатывания необходимо иметь хорошую расстановку директоров доменов перед сшивание. Этого можно достичь: растягиванием преполимеризованного образца,[3] фото-выравнивающие слои,[4] магнитный или же электрические поля и микрофлюидика.[5][6]

Помимо тепловой деформации образца, светочувствительное срабатывание можно получить для образцов с азобензолами, включенными в жидкокристаллическую фазу.[7] В фаза перехода температура азо -жидкий кристаллический эластомер может быть уменьшен за счет транс-цис изомеризация из азобензолы в течение УФ-облучение и, таким образом, жидкокристаллическая фаза может быть разрушена изотермически. Для жидкокристаллических эластомеров с высокой концентрацией азоконцентрации можно было наблюдать светочувствительное изменение длины образца до 40%.[8][9]

Рекомендации

  1. ^ Ом, Кристиан; Бремер, Мартин; Зентел, Рудольф (28 мая 2010 г.). "Жидкокристаллические эластомеры как авторы исполнительных механизмов и датчиков". Современные материалы. 22 (31): 3366–3387. Дои:10.1002 / adma.200904059. PMID  20512812.
  2. ^ П. Г. де Женн: C. R. Hebd. Сеансы акад. Наук, сер. B (1975). С. 101.
  3. ^ G.H.F. Бергманн, Х. Финкельманн, В. Персек и М. Ю. Чжао: Макромол. Chem. Phys. (1994). С. 353.
  4. ^ Т. Х. Уэр, З. П. Перри, К. М. Миддлтон, С. Т. Яконо, Т. Дж. Уайт: Буквы макросов ACS (2015). С. 942.
  5. ^ К. Ом, Э. Флейшманн, И. Краус, К. Серра, Р. Зентель: Adv. функция Mater. (2010). С. 4314.
  6. ^ Т. Хессбергер, Л. Браун, Ф. Генрих, К. Мюллер, Ф. Гиссельманн, К. Серра, Р. Зентель: J. Mater. Chem. C (2016). С. 8778.
  7. ^ Т. Убэ, Т. Икеда: Энгью. Chem. Int. Эд. Англ. (2014). С. 10290.
  8. ^ ФУНТ. Браун, Т. Хессбергер, Р. Зентель: J. Mater. Chem. C (2016). С. 8670.
  9. ^ ФУНТ. Браун, Т. Г. Линдер, Т. Хессбергер, Р. Зентель: Полимеры (2016). С. 435.