Progrès de la recherche sur les actionneurs autoportants à base d’élastomères à cristaux liquides

LI Lixiang ,  

JIANG Zhichao ,  

ZHAO Jing ,  

ZHANG Ying ,  

LIU Qing ,  

YANG Qing ,  

LIU Yue ,  

XIAO Yaoyu ,  

摘要

Les actionneurs à base d'élastomères à cristaux liquides (Liquid Crystal Elastomers, LCE) sont une classe de matériaux de réseau polymère anisotropes formés par l'orientation des unités de cristaux liquides et un réticulation modérée. Grâce à leur capacité d'entraînement réversible, leur réponse à diverses stimulations, leur rapidité de réponse, leur programmabilité et leurs bonnes propriétés mécaniques, les actionneurs LCE ont un large potentiel d'application dans la robotique souple, les muscles artificiels et les microdispositifs intelligents. Ces dernières années, en s'appuyant sur la capacité d'entraînement réversible des LCE, les chercheurs ont introduit un mécanisme de contrôle en boucle de rétroaction négative pour construire des actionneurs LCE autoportants, permettant aux LCE de puiser directement de l'énergie dans des sources d'énergie constantes ou l'environnement naturel, en imitant la régularité, la continuité et le mouvement auto-entretenu des organismes mous naturels, réalisant ainsi une déformation autonome continue et un déplacement autoportant. Cet article s'appuie sur la réactivité des LCE aux stimuli, résume en détail les principes de construction des deux principales catégories de systèmes d'actionneurs autoportants : les auto-oscillateurs LCE et les marcheurs autoportants LCE, les mécanismes de contrôle en boucle de rétroaction négative, les modes de mouvement et les domaines d'application potentiels, et envisage les perspectives de développement des systèmes d'actionneurs autoportants LCE.

关键词

Élastomères à cristaux liquides;réactivité aux stimuli;actionneurs autoportants;auto-oscillateurs;marcheurs autoportants

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