2013年12月3日,，清華大學(xué)化學(xué)系與英國劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室合作在國際著名期刊《自然材料》上在線發(fā)表了題為“通過可交換共價(jià)鍵實(shí)現(xiàn)可塑的液晶彈性體驅(qū)動器”的研究論文,，介紹了利用可逆酯交換反應(yīng)成功制備可塑形的,、可重復(fù)加工的液晶彈性體材料。論文的作者為清華大學(xué)化學(xué)系2012級博士生裴志強(qiáng)（第一作者）,、2012級碩士生楊洋（共同第一作者）,、2013級博士生陳巧梅、危巖教授,、吉巖副研究員及英國劍橋大學(xué)Eugene M. Terentjev教授,。
液晶彈性體材料在熱、光,、電,、磁等外界刺激下可發(fā)生形狀的自發(fā)改變,，作為致動器及感應(yīng)器在人工肌肉、柔性機(jī)器人,、盲人顯示器等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊,。這種形狀的改變是基于高分子內(nèi)部的液晶有序性，通過光,、熱,、磁等方式改變這種有序性將產(chǎn)生可逆的宏觀形狀變化。為了使液晶彈性體發(fā)生實(shí)際意義的形狀改變,，必須將液晶基元進(jìn)行取向,。取向后的液晶彈性體稱為單疇液晶彈性體。傳統(tǒng)制備單疇液晶彈性體的兩步交聯(lián)法和外場法,，或工藝復(fù)雜并成功率低,，或僅適用于微米級樣品。正因如此,，長久以來,，液晶彈性體這種材料在現(xiàn)實(shí)生活中難以應(yīng)用。
這篇論文提出利用可逆酯交換交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)替代永久交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的思路,，制備了具有優(yōu)異形狀記憶性和可加工性的多疇液晶彈性體材料,。在此基礎(chǔ)上，只需用簡單模具在高溫下對材料進(jìn)行拉伸使液晶基元取向,，再冷卻到常溫即可得到單疇的液晶彈性體,。所制備的單疇液晶彈性體不僅液晶取向度高，力學(xué)性能優(yōu)異,，而且可塑造出不同的形狀結(jié)構(gòu),。而在過去，除了平面的薄膜樣品,，液晶彈性體很難具有其它的形狀,。本研究中制備單疇液晶彈性體的簡易方法是液晶彈性體實(shí)際應(yīng)用的重大突破，為液晶彈性體作為驅(qū)動器和感應(yīng)器的實(shí)際應(yīng)用開辟了道路,。
