Для получения жидкокристаллического эластомера с управляемой деформацией и повышения его потенциала применения в области мягких актуаторов и мягких роботов в данной работе представлен светоуправляемый мягкий актуатор на основе жидкого металла (LM) и жидкокристаллического эластомера (LCE). Этот мягкий актуатор изготовлен с использованием технологии 4D-печати и демонстрирует хорошую программируемость деформаций. LM диспергируют в этаноле с помощью ультразвука, затем микрочастицы LM смешивают с приготовленным жидкокристаллическим раствором для получения однородной чернильной смеси LM-LCE. С помощью технологии 4D-печати программируют ориентационную структуру чернил и в конечном итоге получают мягкий актуатор с заданной деформацией. С помощью 4D-печати были изготовлены LM-LCE мягкие актуаторы с попеременно ортогональной и конусной ориентационной структурой. Этот актуатор обладает хорошими фототермическими свойствами: при облучении инфракрасным лазером с длиной волны 808 нм температура на поверхности актуатора достигает 120 ℃ за 10 секунд. Благодаря превосходным фототермическим свойствам актуатор с попеременно ортогональной ориентацией способен быстро вызывать изгибающую деформацию; тогда как актуатор с конусной структурой ориентирования образует выступающую деформацию с вершиной в виде спирального центра. На основе технологии 4D-печати светоуправляемый мягкий актуатор LM-LCE обладает хорошей программируемостью формы и демонстрирует более высокую адаптивность и регулируемость в динамичных и сложных условиях, что открывает широкие перспективы применения в медицине, военной сфере и области мягкой робототехники.

программируемая деформация;жидкокристаллический эластомер;жидкий металл;4D-печать;мягкая робототехника