液晶彈性體材料內(nèi)在的低交聯(lián)密度特性導(dǎo)致其抗疲勞性能差，嚴(yán)重影響了此類材料在工業(yè)上的應(yīng)用前景。近日，東南大學(xué)楊洪教授等人在SCIENCE CHINA Materials發(fā)表研究論文，報(bào)道了一種液態(tài)金屬增強(qiáng)型液晶彈性體材料，通過(guò)將5 wt%液態(tài)金屬納米微粒(平均直徑：約195 nm)引入液晶彈性體網(wǎng)絡(luò)，可以顯著增強(qiáng)液晶彈性體復(fù)合材料的力學(xué)性能，特別是超高的抗疲勞性能。

圖1 液晶彈性體復(fù)合材料的力學(xué)性能。

該復(fù)合材料能夠在大應(yīng)變范圍(應(yīng)變幅度范圍高達(dá)70%)內(nèi)承受10,000次拉伸循環(huán)和2000次連續(xù)可逆致動(dòng)形變，同時(shí)展現(xiàn)出大致動(dòng)應(yīng)變(最大致動(dòng)應(yīng)變：55%)、大致動(dòng)應(yīng)力(1.13 MPa)、完全可逆的熱/光驅(qū)動(dòng)性和常溫下的自修復(fù)功能。該液態(tài)金屬增強(qiáng)型液晶彈性體材料有望在高載荷致動(dòng)器領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

文章信息

Lu, HF., Nie, ZZ., Bisoyi, H.K. et al. An ultrahigh fatigue resistant liquid crystal elastomer-based material enabled by liquid metal. Sci. China Mater. (2022). https://doi.org/10.1007/s40843-021-1966-6

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