Liquid‐Crystalline Soft Actuators with Switchable Thermal Reprogrammability. (4th February 2020)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Wu, Yahe; Yang, Yang; Qian, Xiaojie; Chen, Qiaomei; Wei, Yen; Ji, Yan
• Is Part Of: Angewandte Chemie. Volume 132:Number 12(2020)
• Page Start: 4808
• Page End: 4814
• Publication Date: 2020-02-04
• Subjects: Dynamischer Siloxan-Austausch -- Elastomere -- Flüssigkristalle -- Schaltbare thermische Umprogrammierbarkeit -- Weiche Aktuatoren; Chemistry -- Periodicals; 540
• DOI: 10.1002/ange.201915694
• Languages: English
• ISSNs: 0044-8249

Abstract

Abstract: Thermal reprogrammability is essential for new‐generation large dry soft actuators, but the realization sacrifices the favored actuation performance. The contradiction between thermal reprogrammability and stability hampers efforts to design high‐performance soft actuators to be robust and thermally adaptable. Now, a strategy has been developed that relies on repeatedly switching on/off thermal reprogrammability in liquid‐crystalline elastomer (LCE) actuators to resolve this problem. By post‐synthesis swelling, a latent siloxane exchange reaction can be induced in the common siloxane LCEs (switching on), enabling reprogramming into on‐demand 3D‐shaped actuators; by switching off the dynamic network by heating, actuation stability is guaranteed even at high temperature (180 °C). Using partially black‐ink‐patterned LCEs, selectively switching off reprogrammability allows integration of completely different actuation modes in one monolithic actuator for more delicate and elaborate tasks. Abstract : Umgeschaltet : Weiche Aktuatoren mit schaltbarer thermischer Umprogrammierbarkeit wurden entwickelt. Durch flexibles An‐ und Ausschalten der Netzwerkdynamik wurde eine einfache Umprogrammierung und ausgezeichnete Aktuationsstabilität erreicht. Ebenso wurde eine effiziente Wiederverwertung und nahtlose Integration verschiedener Bewegungen in einem sehr gebräuchlichen Siloxan‐Flüssigkristall‐Elastomer erreicht.