新闻资讯
新材料和新技术的发展,不仅推动了传统产业的转型升级,也为解决人类面临的能源、环境、健康等重大问题提供了新的可能。

未来感拉满液晶聚合物,或许会带来智能新体验?

发布时间:2025-03-27       来源:中新康明


液晶聚合物(LCPs)是一类兼具液晶材料和聚合物特性的智能材料,能够对外界刺激(如温度、光照、电场等)作出响应,发生形状或性能的变化。这种独特的特性使得LCPs在软体机器人和智能设备领域展现出广阔的应用前景。

液晶聚合物的特性与制备

LCPs的分子结构使其在特定条件下呈现液晶相态,介于固体晶态和液体之间,具有一定的有序性。这种有序性赋予了LCPs独特的机械性能和可逆形变能力。根据制备方法和分子排列的不同,LCPs可分为液晶网络(LCNs)和液晶弹性体(LCEs)两大类。LCNs具有高交联密度,表现出较高的玻璃化转变温度和较低的拉伸性;而LCEs则具有较高的拉伸性和弹性,常通过机械拉伸部分聚合的液晶薄膜并随后进行聚合来制备。

在这一领域,中新康明拥有先进的液晶聚合物合成与加工能力,可根据客户需求提供高性能的LCPs材料,支持智能设备和软体机器人等多种应用。同时,我们具备规模化生产能力,能够确保产品质量稳定、批量供应,以推动LCPs材料的广泛应用。

液晶聚合物在软体机器人中的应用

得益于其可逆形变特性,LCPs在软体机器人的执行器领域得到了广泛应用。例如,江苏大学的研究团队开发了一种基于液晶弹性体的Feynman软体机器人。该机器人利用液晶弹性体在电加热下的可逆形变,实现了无需外部电源周期性通断即可持续自主运动的能力。这种设计为软体机器人的自主运动提供了新的思路,展示了LCPs在智能仿生设备中的巨大潜力。

此外,复旦大学的研究团队利用含偶氮苯基团的液晶高分子材料,构筑了多种光响应的智能执行器件,实现了光可调控的弯曲和收缩动作。这些器件被成功应用于智能抓手、传感器和水下机器人等领域,进一步拓展了LCPs在智能机器人领域的应用范围。

液晶聚合物在智能设备中的应用

除了在软体机器人中的应用,LCPs在其他智能设备领域也展现出独特的优势。例如,基于LCPs的智能玻璃在断电时具有较高的透射率,与普通玻璃窗相当;而通电时则变为模糊状态,对太阳光有较强的散射能力。这种特性使其在办公大厦、家庭住宅和温室大棚等需要长时间维持透明状态的场所中具有重要的应用价值。

未来展望

液晶聚合物的潜力正在被不断挖掘,但它也有“成长的烦恼”。比如,如何让它变得更强、更快、更省能?怎么让它的制造过程更简单、更低成本?这些问题,就像给超能力少年找合适的训练计划,需要背后科研团队的不断优化。

不过可以确定的是,LCPs正一步步让软体机器人和智能设备变得更明白人类需求、更灵活,甚至更像科幻电影里的“智能生物”。未来,也许我们会看到能自己修复的机器、能自由变形的电子设备,甚至是能感知环境自主决策的软体机器人。

返回