机械工程学报

作者：汤桂平, 刘庆萍, 宋波, 史玉升

单位：1. 华中科技大学材料科学与工程学院 武汉 430074;2. 吉林大学工程仿生教育部重点实验室 长春 130022

关键词：液晶弹性体,墨水直写打印,工艺编程,打印速率,弯曲变形；

基金：华中科技大学学术前沿青年团队资助项目(2018QYTD04)。

液晶弹性体(Liquid crystal elastomers，LCEs)因其大且可逆的变形、响应速率快、优异的力学性能、各向异性以及驱动条件简单灵活等特点，在智能构件制造领域被认为具有广泛的应用潜力。为了提升液晶弹性体的成形能力，丰富液晶弹性体的变形模式及其设计方法，提出了利用墨水直写打印工艺编程液晶弹性体复杂变形模式的方法。制备了最大变形率达51%的主链型液晶弹性体，研制适合打印工艺编程的气压挤出高温墨水直写打印设备，探索了墨水直写打印工艺对液晶弹性体性能的影响规律。发现打印速率对液晶弹性体的变形率具有显著影响，随着打印速率的增大，变形率从12%逐渐增大到最大变形率51.8%后不再变化。此外，打印温度可使液晶弹性体的变形率在38.3%～51%之间变化，紫外光照时间可使凝胶分数最高到62.2%，而打印与紫外光照的间隔时间对材料的变形率没有影响。最后通过打印速率编程液晶弹性体弯曲行为，实现了液晶弹性体变形模式和行为的精确控制，证明了墨水直写打印工艺编程液晶弹性体复杂变形模式方法的可行性。

来源：2021年第7期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2021年第7期