多功能复合材料不断被开发用于各种应用，具有对外部刺激和动态响应的出色适应性。

近日，科罗拉多大学丹佛分校Kai Yu，Martin L. Dunn介绍了一种用于连续纤维液晶弹性体 (LCE) 复合材料的 4D 打印方法，并揭示了它们的多功能驱动和令人兴奋的机械响应。

文章要点

1）在打印过程中，连续纤维和 LCE 树脂之间的相对运动产生剪切力，以使介晶对齐并实现基质材料的单畴状态。打印的复合材料层表现出可逆的折叠变形，可通过控制打印参数进行编程。

2）通过加入纤维增强材料，LCE 复合材料不仅表现出高驱动力，而且还具有改进的能量吸收和保护能力。通过调整打印路径可以实现 4D 复合结构的多种形状变化配置。此外，将导电纤维加入 LCE 基质中可以使打印复合材料实现电诱导形状变形。

总体而言，这种经济高效的 4D 打印方法在设计 LCE 复合材料的多种应用时，特别是在软机器人、可穿戴电子产品、人造肌肉等领域，有望成为一种可访问且有影响力的方法。

参考文献

Jiang, H., Chung, C., Dunn, M.L. et al. 4D printing of liquid crystal elastomer composites with continuous fiber reinforcement. Nat Commun 15, 8491 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-52716-5

https://doi.org/10.1038/s41467-024-52716-5