液晶弹性体基仿生软致动器的热致变色和机械

在自然界中，许多能够变形伪装、颜色伪装、自我修复的神秘生物激发了科学家们研发出各种仿生软体机器人的灵感。然而，将所有上述功能系统地集成到单个软执行器系统中仍然是一个挑战。最近，科研人员通过简便的硫醇-烯光加成法将多刺激响应的四芳基丁二腈(TASN)生色团化学引入液晶弹性体(LCE)网络中。所获得的TASN-LCE软致动器不仅表现出对热和机械压缩的可逆形状变形和可逆变色行为，而且表现出优异的自愈、重编程和回收特性。团队希望这种具有动态变形、热变色和机械变色伪装以及自我修复功能的TASN-LCE致动器系统将为进一步开发多功能仿生软机器人设备铺平道路。

图1包含四芳基琥珀腈发色团的海星模拟软致动器中形状变形、颜色变化、自愈和回收功能集成的示意图。

图2星形TASN-LCE软执行器的制备方案示意图。

图5a)海星形TASN-LCE软执行器在加热和冷却循环期间的热致形状变形和热致变色。b)示意图和c)海星形TASN-LCE软致动器在nmNIR光反复开关照射到光热触手上时向右移动的真实照片图像。

图6a)TASN-LCE材料的刺激响应颜色变化示意图。b)TASN-LCE样品在30-°C温度范围内的UV/Vis吸收光谱。c)枫叶形TASN-LCE样品在挤压前后的EPR光谱。d)枫叶形TASN-LCE样品在机械挤压前后记录的照片。

图8a)自愈TASN-LCE样品的照片。b)自愈TASN-LCE样品的SEM图像。c）原始TASN-LCE样品和自愈TASN-LCE样品在80℃下不同愈合时间（1h、4h、8h、12h和24h）后的应力-应变曲线。d)海星形执行器自愈和循环利用示意图。e)触手再植的人造海星和f)回收的人造海星在温度刺激下表现出可逆的颜色变化和形状变形的照片。

相关论文以题为Thermo-andMechanochromicCamouflageandSelf-HealinginBiomimeticSoftActuatorsBasedonLiquidCrystalElastomers发表在《AngewandteChemieInternationalEdition》上。通讯作者是东南大学杨洪教授、和李全教授（欧洲科学院院士）。

参考文献：

doi.org/10.2/anie.

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