Préparation d’un élastomère liquide cristallin composite bicouche et performance de commande photo-magnétique

CAI Yujie ,  

CONG Huaiping ,  

摘要

Afin de conférer aux élastomères à cristaux liquides (LCE) des propriétés de réponse multi-stimuli pour améliorer leur potentiel d'application dans le domaine des robots flexibles, cet article a préparé un LCE nanocomposite bicouche avec une triple réponse photochimique, photothermique et magnétique basé sur une stratégie de polymérisation interfaciale. En pulvérisant uniformément une couche de nanoparticules de tétraoxyde de fer modifiées par du polyéthylène octavinyle cage POSS (POSS@Fe3O4 NPs) sur un substrat LCE azobenzène partiellement polymérisé, la polymérisation radicalaire entre les groupes acrylates libres de la surface du substrat polymère et les groupes vinyle sur la couche magnétique des nanoparticules a été induite, produisant un matériau composite POSS@Fe3O4 NPs-LCE (PFe-LCE) à interface organique-inorganique fortement liée. Grâce à l’isomérisation UV des unités moléculaires azobenzène et à la conversion photothermique des POSS@Fe3O4 NPs, ce composite peut se plier de 200o en 2 s sous irradiation UV et retrouver sa forme initiale en 7,5 s sous irradiation infrarouge, alors que sous lumière visible pendant 50 s, seule 83 % de la forme est récupérée. De plus, ce matériau peut se dévier sous l’action d’un champ magnétique, possédant une réponse magnétique. À partir du PFe-LCE, un robot manipulateur à quatre griffes a été conçu, capable de saisir, transporter et déposer des charges dans des environnements complexes via une commande conjointe photo-magnétique, démontrant une excellente adaptabilité à l’environnement et apportant une nouvelle stratégie pour la conduite intelligente des robots mous.

关键词

élastomère liquide cristallin;réponse multi-stimuli;polymérisation interfaciale;structure bicouche;robot flexible

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