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  液晶彈性體（LCE）是制備軟體驅動器的重要材料。調節液晶彈性體的驅動溫度可實現對其驅動開始條件的控制，但這通常在合成步驟時完成，且之后難以改變。另一方面，如果可以在合成后實現驅動溫度的時空調節，則可以對LCE中的多個驅動起始點進行編碼，從而使軟驅動器具備執行邏輯化運動的能力。然而，由于需在復雜合成過程中調控液晶基元的區域化取向排列，這項任務極具挑戰性。

  近期，浙江大學化學工程與生物工程學院趙騫教授團隊基于網絡拓撲異構原理實現了液晶彈性體驅動溫度的區域化調控，進而能夠實現邏輯化的驅動行為，有望豐富未來軟體機器人的驅動功能。該工作以“Programming actuation onset of a liquid crystalline elastomer via isomerization of network topology”為題發表于《Nature Communiaction》上。論文的第一作者為陳冠聰博士，通訊作者為金斌杰博士與趙騫教授。該研究工作受到了謝濤教授的支持與指導。 

圖1拓撲異構液晶彈性體網絡的合成與編程

  可拓撲異構的液晶彈性體網絡內具有兩種酯鍵，即存在于液晶相內的芳香族與非液晶相內的脂肪族酯鍵（圖1a）。因此，該網絡可發生兩類不同的酯交換反應。具體而言，脂肪酯之間的同鍵交換能夠固定液晶取向而不影響液晶相結構（不改變驅動溫度），而芳香族和脂肪族酯之間的異鍵交換不僅可以固定取向，同時也能改變（降低）驅動溫度（圖1b-c）。通過光產堿催化劑對兩類反應進行時空控制，從而實現驅動溫度的區域化調控，進而在驅動幾何形狀和邏輯順序上具有獨特的可控性（圖1e-f）。 

圖2 LCEs的驅動程序(催化劑:1%中和TBD，預拉伸應變:50%)

圖3 LCEs的驅動程序(催化劑:PBG，預拉伸應變:50%，編程溫度: 120℃)

圖4 LCE的邏輯化驅動方式

  原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-42594-8