XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search SystemLCE
基于人工智能的工业生产生命周期工程：系统文献综述
摘要 近几年来，将人工智能 (AI) 应用于可持续发展工程活动的案例层出不穷。生命周期工程 (LCE) 具有整体视角，兼顾经济和环境目标，有潜力系统地达到更高的生产力水平。为了解决目前在更系统地部署具有 LCE 的 AI (AI-LCE) 方面的差距，我们进行了系统的文献综述，重点关注三个方面：(1) 最流行的 AI 技术，(2) 当前 AI 改进的 LCE 子领域和 (3) AI 高度增强的子领域。我们使用一组特定的纳入和排除标准来识别和选择来自多个领域（即生产、物流、营销和供应链）的学术论文，经过本文中描述的选择过程，我们最终得到了 42 篇科学论文。研究和分析表明，有许多 AI-LCE 论文涉及可持续发展目标，主要涉及：工业、创新和基础设施；可持续城市和社区；以及负责任的消费和生产。总体而言，这些论文描绘了 LCE 中使用的各种 AI 技术。生产设计和维护和维修是 LCE 中探索最多的子领域，而物流和采购是探索最少的子领域。AI-LCE 的研究集中在少数几个占主导地位的国家，尤其是研究资金雄厚、专注于工业 4.0 的国家；德国在出版物数量方面脱颖而出。对选定的相关科学论文进行深入分析有助于更正确地了解该领域，从而在未来更系统地研究 AI-LCE。
光驱动的超分子液晶弹性体致动器的 4D 打印
在基于液晶弹性体 (LCE) 的刺激响应材料的潜在应用中，开发不受束缚的软致动器是最具吸引力的应用之一。[1–4] 例如，在软体机器人中[5–8] 以及在微流体和仿生设备中，[9,10] 含有光活性分子的光响应性 LCE 聚合物已得到广泛应用。[11,12] 与温度和湿度等其他刺激相比，光作为不受束缚的刺激物的好处是时空控制、可调性和直接应用。[13–15] 因此，开发基于可聚合 LCE 材料的光驱动致动器的努力已成为一个成熟的研究课题，为将光转化为机械运动奠定了宝贵的基础。 [16,17] 偶氮苯衍生物是目前 LCE 执行器中最突出的光开关，因为它们易于加入，并且能够实现快速、可逆响应的远程控制驱动。[18,19] 然而，通常需要液晶 (LC) 材料的光聚合才能获得可逆的形状变化。[20,21] 这种光诱导交联过程非常耗时，而且高效固化具有挑战性，而偶氮苯部分的不良异构化则进一步阻碍了这一过程。[22]
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
通过液晶弹性体发电的理论模型
抽象是由需要新材料和绿色能源产生和转换过程的摘要，这是一类用于集成在理论电荷泵电路中的液晶弹性体（LCE）的数学模型。电荷泵利用LCE的化学和机械性能在照明或加热时从列中到各向同性相的化学和机械性能，从电池提供的较低电压产生较高的电压。对于材料组成型模型，纯粹的弹性和新古典型应变能密度合并适用于多种单构域的弹性体，而弹性和光热响应则是将研究解耦以使研究在分析上可以分析。通过改变弹性和新古典术语的模型参数，发现LCE在电荷泵电容器中用作介电材料时比橡胶更有效。
氢键增强的胺-丙烯酸酯液晶单晶弹性体
单畴（永久取向的“单晶”）液晶驱动通常是获得人造软材料类似肌肉驱动的关键方案。[1–3] 然而，由于聚合物弹性体的各向同性，这种物理上偏置的分子结构的需求给经典的合成聚合物弹性体带来了技术挑战。1991 年，Finkelmann 等人 [8] 引入了一种两阶段氢化硅烷化方法，并报道了第一个成功的具有独立驱动功能的“向列液晶单晶弹性体”。在这种方法中，其本质一直是随后二十年制造单畴液晶驱动的首选方案，对轻度交联的凝胶施加单轴机械延伸，以建立内部单轴取向场，然后进行进一步（第二阶段）固化以永久固定该取向。然而，这种方法在实践中非常困难，因为半固化凝胶本身具有机械脆弱性，需要充分拉伸才能实现取向。这降低了液晶元件在不断扩展的变形和驱动应用中的可用性。为了实现更复杂的液晶取向模式并规避分阶段固化问题，人们开发了其他基于外部场的技术，特别是表面取向 [9–12] 和动态键交换。[13–20] 基板的多样化像素定义表面使驱动模式的扩展成为可能，而不仅仅是简单的收缩-伸展。尽管进行了功能化，但材料的规模仍然受到特定基板的限制，并且表面穿透液晶元件本体的深度有限，使得该方法在技术上不足以进行大规模制造。因此，对于通用且灵活的液晶元件制造，机械拉伸仍然是生产多功能功能形式的单畴液晶元件的最简单策略。例如，鉴于聚合物纤维加工方法的成熟，这在编织纤维中尤为突出。人们希望有除氢化硅烷化之外的新化学方法，以便进行稳健的反应和方便的机械排列方式。近年来，二丙烯酸酯反应性液晶原（如 RM257 和 RM82）的商业化供应已成为 LCE 领域的强大推动力，考虑到涉及二丙烯酸酯的一系列良性反应，它提供了一种令人满意的替代方案。特别是，
轻巧的运动：印刷液晶弹性体的光反应形状变形
摘要软计算机将需要柔软的材料，这些材料表现出丰富的功能多样性，包括形状变形和光反应。这些功能的组合可以在软计算机中有用的行为，可以通过合成表现出局部响应性的材料来进一步发展。可以通过为直接墨水写作（DIW）制定复合墨水来启用液晶弹性体（LCE）的局部响应（LCE），它们是表现出形状变形的软材料。金纳米棒（Aunrs）可以添加到LCES中，以通过局部表面等离子体共振吸收光后光热形状变化。我们比较了LCE公式，重点是DIW和Aunrs的光响应性打印。不同的三维体系结构的局部响应能力启用了可以振荡，爬网，滚动，运输质量并显示其他独特的致动和运动模式，以响应光线，从而使这些有希望的功能材料用于高级应用程序。
正轨成为锂可持续生产的全球关键参与者
1。ERAMET内部市场分析2。lce：碳酸锂当量3。来源：Fastmarket碳酸盐，电池等级，现货价格CIF亚洲）4。基于主要卖方和市场分析师小组的ERAMET分析
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。