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  交聯(lián)液晶聚合物（CLCP）除了保留原有非交聯(lián)液晶高分子的性能，還可具有優(yōu)秀的軟彈性、鐵電性、壓電性、光學非線性、形狀記憶特性等特點，在外界環(huán)境（光、熱等）刺激下可沿著取向方向可逆伸縮變形，可潛在用于人工肌肉，傳感器，執(zhí)行器，柔性機器人等領域。目前，提高CLCP的加工性、賦予其復雜形變能力以及豐富、可控的形狀轉變成為了研究者的關注重點。

  機械拉伸誘導液晶高分子取向是一種常規(guī)、簡單的制備單疇交聯(lián)液晶聚合物的方法。然而，在單軸拉伸下，液晶基元規(guī)整取向，其液晶相轉變（LC-isotropic）溫度較窄（~10K）；在相轉變過程中只能得到簡單的可逆伸縮或彎曲形變。想要實現(xiàn)更為復雜可逆形變往往需要通過偏振光誘導取向或液晶盒技術調控液晶基元取向分布。常州大學楊榮博士和加拿大舍布魯克大學趙越教授合作開發(fā)了一種在單軸取向的液晶聚合物膜上進行空間圖案化交聯(lián)，制備具有多種復雜3D可逆形變化的液晶執(zhí)行器的新策略。（Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56 (45), 14202-14206.）

  最近，他們在研究過程中發(fā)現(xiàn)通過機械拉伸取向調節(jié)應變大小還可拓寬單疇交聯(lián)液晶聚合物的相轉變溫度，并將這個新發(fā)現(xiàn)命名為：機械拉伸抑制液晶近晶相——誘導更寬的相列相-各向同性相轉變溫度，實現(xiàn)液晶執(zhí)行器的多重可逆溫度記憶響應。

  近晶相的液晶聚合物在應力拉伸下，其分子鏈由規(guī)整折疊的層狀近晶相逐步向相列相（層狀結構消失）轉變。同時，側基苯環(huán)垂直于取向方向排列，破壞了液晶聚合物的有序性，從而賦予其更低的相轉變溫度。取向后的液晶聚合物先交聯(lián)，然后在各向同性態(tài)下應力松弛得到交聯(lián)液晶執(zhí)行器。此時，部分伸展的液晶分子鏈在交聯(lián)作用下構象得以固定，具有較低響應溫度；另一部分的伸展的液晶分子鏈在應力松弛后重新折疊，保持層狀折疊構象，具有較高的響應溫度。經(jīng)過500%的應變拉伸，交聯(lián)液晶高分子的相轉變溫度區(qū)間可拓寬至35K。為此，通過調控環(huán)境溫度可將液晶執(zhí)行器的一個完整動作（如螺旋手性翻轉）分割成若干個“慢動作”，每個“慢動作”對應某一確定的溫度，實現(xiàn)了液晶執(zhí)行器的多重溫度記憶效應。

  研究成果近期發(fā)表于ACS Macro Letters（Multitemperature Memory Actuation of a Liquid Crystal Polymer Network over a Broad Nematic–Isotropic Phase Transition Induced by Large Strain, DOI: 10.1021/acsmacrolett.8b00089）。第一作者為常州大學楊榮博士，通訊作者為加拿大舍布魯克大學趙越教授。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmacrolett.8b00089