液晶エラストマーは、液晶相の異方性とポリマー基質の機械的特性を統合した材料の一種であり、制御可能な自律変形能力を持ち、柔軟な電子機器、光学デバイス、生物医療技術など多くの分野で広範な応用が期待されています。液晶エラストマーの高度な機能は主に製造プロセスの処理方法と幾何学的構造の構築方式に由来します。異なる配向戦略や構造の組み合わせにより、材料に複雑な変形モードや機能特性を付与することが可能です。近年の研究では、機械的メタマテリアルと液晶エラストマーを組み合わせることで、従来の材料設計では達成しにくい機能や特性を実現でき、双軸駆動、加熱膨張、多次元運動などの機能を持ち、生物医療、無電子センサー、振動制御などの分野に応用されています。本稿では、メタマテリアル構造設計の観点から液晶エラストマーの配向および幾何学構造を同期的に構築する設計手法とその応用について総合的に概説し、人工的な有序構造構築における3Dプリント技術の応用と材料特性への影響について紹介します。

液晶エラストマー;機械的メタマテリアル;スマート材料;3Dプリント