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  刺激響應(yīng)型智能材料因其在外部刺激下發(fā)生特定的幾何形變或尺寸變化而引起了科研人員的極大興趣。作為其中重要的一種，取向的液晶彈性體可以在各種外部刺激（例如溫度，光，電等）下，因?yàn)橐壕Ц叻肿渔湹臉?gòu)象的變化而表現(xiàn)出可逆的各向異性形變，比如像肌肉一樣收縮和伸張。溫度和光是LCE中最為普遍的刺激手段，但是它們不如電刺激實(shí)用和方便。遺憾的是，電刺激的LCE比較罕見，因此是迫切需要的。另一方面，導(dǎo)電高分子材料是一種電刺激智能材料，在給予其一定的驅(qū)動電壓時會發(fā)生彎曲形變（執(zhí)行器），而在給予一定的機(jī)械刺激時會產(chǎn)生電信號（傳感器）。典型的離子導(dǎo)電高分子智能器件（i-EAD）為三層結(jié)構(gòu)，包括中間一層離子導(dǎo)電膜和作為電極的上下兩層導(dǎo)電聚合物（ECP）組成。目前大多數(shù)使用的ECP為摻雜聚苯乙烯磺酸鹽的聚（3,4-乙撐二氧噻吩）（PEDOT：PSS）。在一定電壓和頻率的刺激下，ECP可以在電解質(zhì)存在下被氧化或還原，為了確保ECP的整體電中性，在ECP內(nèi)發(fā)生的離子的進(jìn)出會導(dǎo)致ECP層收縮或膨脹實(shí)現(xiàn)彎曲變形。這項(xiàng)工作的要點(diǎn)在于，把液晶彈性體和導(dǎo)電高分子智能器件結(jié)合起來，制備了電刺激的即可收縮/伸張又可彎曲的雙功能液晶彈性體執(zhí)行器。

圖3. 在±6 V，10 Hz下，雙功能三層結(jié)構(gòu) eLCE 薄膜的線性收縮/伸長形變。當(dāng)施加10 Hz，±6 V 的電壓時，離子運(yùn)動產(chǎn)生的焦耳熱使得該執(zhí)行器的液晶彈性體（LCE）層發(fā)生向列相到各向同性相的相轉(zhuǎn)變，從而在取向方向產(chǎn)生類似于肌肉的線性收縮，其收縮率為20%。當(dāng)施加負(fù)載時，該eLCE執(zhí)行器可以提起其自身270倍質(zhì)量的重物，提供5.38 kJ·m^-3 的做工能力。

  這種由向列相取向的LCE離子導(dǎo)電膜和兩個導(dǎo)電聚合物電極制成的雙功能三層結(jié)構(gòu)eLCE 執(zhí)行器，首次實(shí)現(xiàn)了在不同頻率和電壓刺激下選擇性地執(zhí)行彎曲變形或線性收縮變形。這種多功能 eLCE 執(zhí)行器可以用于開拓具有多個仿生自由度的新型智能材料，例如章魚觸手，這是軟體機(jī)器人長期以來所期望的。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202307565