Liquid Crystalline Hydrogel Actuator with Positive Thermal Expansion over Order–Disorder Phase Transition
Notice bibliographique
Résumé
Combining a liquid crystal elastomer (LCE) and a hydrogel opens a new avenue for the development of materials for soft actuators. Herein, we report a novel liquid crystalline hydrogel (LCH) consisting of a cross-linked main-chain LC polyester as the LCE and cross-linked poly(vinyl alcohol) (PVA) as the hydrogel, whose actuator, in contrast to existing main-chain LCE actuators, features perpendicular alignment of LC mesogens with respect to the stretching direction and exhibits positive thermal expansion in the stretching direction over the LC–isotropic phase transition. This peculiar actuating behavior arises from a reorientation process of mesogens, switching from parallel alignment right after stretching to perpendicular alignment after thermal equilibrium of the LCH in hot water followed by cooling, which appears to occur due to a rearrangement of the LCE domains during the thermal relaxation as well as the anisotropic swelling of the surrounding hydrogel domains and thus is unique to the LCH actuator. Unlike the hydrogel actuator, whose deformation is mostly based on a water-diffusion-induced volume change and thus is generally slow, the LCH actuator is driven by the order–disorder phase transition of mesogens and is much faster, with an actuation rate in seconds. Moreover, the LCH actuator not only brings together the reversible actuation of the LCE and the water-controlled shape memory effect of the PVA hydrogel but also is capable of optical welding, which facilitates the actuator design and fabrication.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».