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来源：高分子科学前沿
全部组成部分都是软材料的完全柔性机器人方兴未艾。与以往报道的软硬材料混杂的柔性机器人相比，完全柔性机器人有很多更优异的性能，也克服了其一些缺点，在生物医药、组织工程及航空航天等领域都有着重要的潜在应用。液晶弹性体，凭借着其不同寻常的可逆驱动性—外界刺激下产生可逆形变，自发现以来就一直在在柔性驱动器领域大展拳脚。如何将多种具有不同性质的材料组件结合并相互协调以实现复杂精密的操作是一个重要而还未被解决的难题。近日，清华大学吉岩、危岩课题组利用液晶弹性体打造了多材料组件无缝焊接的完全柔性机器人，研究成果以题为“Seamless multimaterial 3D liquid-crystalline elastomer actuators for next-generation entirely soft robots”发表在美国科学促进会旗下期刊《科学进展》。
液晶弹性体驱动器的制备过程中最重要的一步是取向形成单畴，往往可以通过机械拉伸、表面锚定效应、外界磁场或偏振光等手段进行取向。由于完全柔性机器人的制备不仅需要对机器人各组件取向还需要将各组件按照预先的设计焊接起来，本文作者采用了同步焊接取向，将制备过程简洁化。经由扫描电子显微镜（SEM）表征，原本明显的重叠界面在焊接后消失不见。所有的完全柔性机器人组件都是首先通过巯基-丙烯酸酯点击聚合形成预聚网络，然后使用AIBN高温热引发过量丙烯酸酯基团完成交联的。
图1. 同步取向交联示意图单个液晶弹性体组件的驱动应变在重复1000次伸缩循环后仍然能达到60%以上。经过特定的加工，单个液晶弹性体组件本身就已经可以具有五种不同的热响应驱动模式，比如螺旋与解螺旋。将具有不同驱动温度的液晶弹性体组件结合，还可以得到从室温至145℃的范围内分步可逆响应的机器人。将其中一段组件表面镀了一层光热响应聚多巴胺材料之后，还可以实现近红外光和热共同分布调控的机器人。此外，作者还发现这种同步焊接取向也适用于具有其他交联网络结构的液晶弹性体材料。只要预聚网络中含有过量丙烯酸酯基团，本文所述的方法就是有效的。作者得到的几种具有不同3D形状和功能的完全柔性机器人列举如下。
机器人1：风扇形状的可逆结构（X16倍速）
机器人2：形似八爪鱼的可逆结构（X16倍速）机器人3：光响应多阶段可逆结构（X8倍速）原文链接：
https://advances.sciencemag.org/content/6/9/eaay8606作者：Pei
来源：Polymer-science 高分子科学前沿
原文链接：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5NjM5NzA5OA==&mid=2651726946&idx=4&sn=110a3e41b413f81ca59ece93808cf8c8&chksm=8b4a3627bc3dbf31ff159fae147d1eb6fe7d3ffe810a38917296dc66324bbd9ffde1c73e6a02&scene=27#wechat_redirect
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