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World File Search System弹性体
液态金属颗粒的尺寸影响液晶弹性体复合材料的驱动性能
对于不依赖环境加热的驱动，LCE 已被合成/加工以响应光、电场或焦耳加热。15 对光的主动响应可能非常快 16,17 并且显然对许多应用有用 18–20 但在远程/无法访问的环境中或在环境光可能影响驱动的情况下可能被禁止。或者，可以使用电场来驱动 LCE。通过添加碳纳米管，LCE 的机电响应性得到改善；然而，相对于未填充的 LCE，刚性内含物会降低驱动应变。21,22 对于厚度大于几百微米的人造肌肉，光和电场驱动都难以扩展。焦耳加热已通过表面加热器和导电填料 23–28 实现，这对于开发使用 LCE 作为软致动器的不受束缚的软机器人很有希望。29,30
光化学诱导的4D印刷液晶弹性体仿生游泳运动员
水下生物具有复杂的推进机制，使它们能够以特殊的灵活性来浏览流体环境。最近，实质性的效果专注于使用智能形状变化的材料将这些运动集成到软机器人中，尤其是通过使用光进行推进和控制。尽管如此，挑战仍然存在，包括缓慢的响应时间和强大的光束启动机器人的需求。这最后可能导致意外的样品加热，并可能需要在游泳者身上进行特定的驱动点。为了应对这些挑战，引入了新的含偶氮苯的光聚合油墨，可以通过挤出打印到精确形状和形态的液晶晶体弹性体（LCE）元素中来处理。这些LCE表现出由中强度的紫外线（UV）和绿光驱动的快速而显着的光机械水下反应，这是致动机制，主要是光化学。受自然的启发，印刷了一种仿生的四叶埃菲拉（Ephyra）样游泳者。具有中等强度紫外线和绿灯的整个游泳器的定期照明，可引起同步的lappet弯曲光源，游泳者的推进器远离光线。该平台消除了对局部激光束和跟踪系统的需求，以通过流体监视游泳者的运动，从而使其成为创建轻型机器人LCE的多功能工具。
模块组装的弹性体显示大量应变僵硬的能力和高可伸缩性
弹性体是必不可少的材料，因为它们的灵活，可拉伸和弹性性质。但是，构成弹性体的聚合物网络结构通常是不均匀的，从而限制了材料的性能。在这里，具有前所未有的应变性能力的高度可拉伸的弹性体是基于模块组装策略启用的高度均匀网络结构而开发的。弹性体是通过狭窄的分子量分布的星形脂肪族聚酯前体的有效末端链接来合成的。所得的产品显示出高强度（≈26mPa）和显着的可伸缩性（伸展比在突破≈1900％），以及良好的疲劳性耐药性和缺口不敏感性。此外，它显示出超出任何现有软材料的性能的非凡应变性功能（> 2000倍的增长）。这些独特的特性是由于应变诱导的聚合物链在均匀拉伸的网络中的排序，如原位X射线散射分析所揭示的那样。通过实现一个简单的变量sti sti sti sti or sectuator，用于软机器人技术，证明了这种伟大的应变性能力的实用性。
集成软热电的液晶弹性体，用于形状记忆驱动和能量收集
液晶弹性体 (LCE) 是一类由松散交联的聚合物网络组成的形状记忆聚合物，在从向列相到各向同性相的转变过程中表现出可逆的形状变化。[1] 由于它们具有类似肌肉的工作密度和收缩应变 [10–14]，并且能够打印或图案化为各种几何形状，它们已越来越广泛地用作软体机器人、[2–4] 可穿戴计算和触觉 [5,6] 和形状变形物质 [7–9] 中的执行器。[15,16] 在大多数机器人和工程应用中，基于 LCE 的执行器使用外部热源进行热刺激，或通过焦耳加热使用集成线或嵌入式渗透粒子网络进行电刺激。先前的研究主要集中在通过焦耳加热来加热 LCE，[6,12,13,17,18] 其中许多应用使用液态金属[19–21] 和波浪电子[12,13,22,23] 作为加热元件。然而，这些方法的一个关键限制是它们依赖于开环加热和被动冷却。这导致温度变化缓慢，并且对控制 LCE 执行器响应速度和曲线的能力有限。具体而言，由于 LCE 的热导率低至 0.3 W m − 1 K − 1[20]，导致驱动速度可能很慢；由于热传递是通过对流而不是传导进行的，冷却速度受到极大限制。后者导致冷却时间可能需要激活时间的 5 倍[12,24] 10 倍[13] 甚至 50 倍[25] 才能使 LCE 在环境条件下冷却并恢复到其原始状态。此外，由于温度升高幅度更大，更快的驱动速度需要更长的冷却时间。[25] 为了减少加热时间，人们嵌入了液态金属液滴等软填料来提高这些结构的热导率。[6] 冷却时间的问题仍然存在，加热和冷却时间的差异取决于传导（加热）和对流（冷却）之间传热速率的差异；需要更智能的方法来解决这个问题。最近有人努力通过新的刺激方法来提高 LCE 执行器的速度和控制，[26] 尽管其中大多数方法都会引入显着的机械
减排系统 SCR 应用的聚合物组件
SCR 系统使用水基尿素溶液 (AdBlue®) 作为氨源来中和柴油发动机尾气排放中的氮氧化物。在 SCR 系统中，氨 (NH 3 ) 选择性地与氮氧化物发生反应，生成无害的氮和水。为保证这些化学物质从储罐安全输送到排气系统，SCR 技术需要基于专门设计的弹性体材料的零件。这些材料会暴露于 AdBlue® 中并受到其侵蚀。选择合适的弹性体材料来耐受腐蚀性尿素溶液对弹性体来说是一项相当大的技术挑战。这同样适用于 AdBlue® 应用中经常需要的弹性体与金属的粘合。凭借其卓越的技术和基于 EPDM 和 HNBR 的顶级弹性体材料，德特威勒应对了这一挑战。
弹性部件-3d-打印.pdf
直到最近，弹性体 3D 打印仍面临诸多挑战，阻碍了其用于生产最终用途部件的适用性。其中一个重大问题是光聚合物弹性体的撕裂强度低，这限制了它们承受机械应力的能力，导致打印件易碎。此外，这些光聚合物弹性体的回弹性低，缺乏许多实际应用所需的弹性和回弹性。此外，所有类型的弹性体可用的材料属性范围有限，限制了设计师和工程师的材料选择。为了应对这些挑战，3D 打印中使用的热塑性弹性体表现出明显的各向异性，导致不同方向上的机械性能不一致。
CaF2:Tb3+/PDMS 弹性体的接触分离诱导自恢复机械发光
在弹性体上。从左侧喷射的电子主要集中在荧光粉颗粒上，如图 3c-ii 所示。这一结果表明，氟化物荧光粉由于其电负性更强，比 PDMS 聚合物更容易吸引电子。因此，当 CaF 2 -PDMS 界面
具有程序化机械响应的液晶弹性体支架的熔融电写
通过在喷嘴和喷嘴之间施加高电压，将喷嘴挤出的聚合物熔体电吸向收集器，从而无需任何溶剂即可形成聚合物纤维。[6] 与 MES 不同，MEW 引入了计算机辅助打印头相对于接收基板的相对运动，从而能够对生成的纤维进行数字控制定位，从而形成边界明确的微结构。与通常生产直径超过 100 微米的纤维的传统挤出数字沉积技术相比，MEW 可轻松产生从数百纳米到数十微米的定位良好的纤维。[2,3,5,7,8] 此外，由于静电吸引，该技术可以精确堆叠纤维，从而形成边界明确的高壁。[1] 凭借所有这些特性，MEW 已被证明是一种制备超细纤维基生物支架的强大技术，在组织工程和再生医学中具有巨大潜力。[8–12]
可改变形状的液晶弹性体微粒中的永久和可逆可编程形状
完整作者列表： Martinez, Alina；科罗拉多大学博尔德分校，材料科学与工程项目 Cox, Lewis；蒙大拿州立大学博兹曼分校，机械与工业工程 Killgore, Jason；美国国家标准与技术研究所 Bongiardina, Nicholas；科罗拉多大学博尔德分校工程与应用科学学院，材料科学与工程 Riley, Russell；科罗拉多大学博尔德分校工程与应用科学学院，化学与生物工程 Bowman, Christopher；科罗拉多大学，化学与生物工程系
热固化热固性弹性体的嵌入式 3D 打印以及流变学和机器路径的相互依赖性
聚醚醚酮 (PEEK) 可直接打印成高性能部件。[1–5] 然而，仍有大量材料难以适应 3D 打印。例如，热固化的热固性材料（如环氧树脂和有机硅）因其机械性能、耐化学性和热稳定性的结合而广泛应用于许多应用中。[6] 然而，这些聚合物通常是双部分系统，必须混合，然后需要几分钟到几小时才能交联并完全固化。这些热固性材料会长时间保持液态，因此很难进行高保真度的 3D 打印，因为它们会流动并且不会保持其预期的几何形状。基于挤出的直接油墨书写 (DIW) 已经成功打印了环氧树脂和有机硅等热固性材料，但通常需要修改油墨成分和流变性以使其具有触变性，或使已经具有触变性，以允许在空气中打印。 [7,8] 此外，DIW 面临着与相关熔融沉积成型 (FDM) 类型方法相同的几何约束，例如悬垂结构和独立结构如果不使用支撑材料则难以打印。这些对可用于 3D 打印的材料和几何形状的限制严重限制了使用慢固化液体预聚物和软材料制造部件的复杂性。自由形式可逆嵌入 (FRE) 3D 打印是一种最近开发的技术，用于打印软质和液体材料并克服了这些挑战。[9] FRE 和相关的嵌入式 3D 打印技术首次由 Feinberg 和 Angelini 团队于 2015 年在不同的论文中描述，涉及将预聚物挤压到具有屈服应力的微凝胶基支撑浴中。 [10,11] 与将细丝挤出到平台上的典型 FDM 方法不同，在 FRE 中，所选材料（通常称为墨水）直接挤出到支撑槽中并固定到位，直到固化。支撑槽还大大减少了重力的影响，并且通常不需要任何额外的打印支撑结构。尽管有这些优势，但 FRE 工艺仍然存在独特的挑战