Actionnement microstructuré de réseaux de polymères cristallins liquides

Résumé Les matériaux microstructurés intelligents permettent des fonctions telles que l'actionnement, la détection, le transport et le sens, avec des applications potentielles allant de la robotique et de la photonique aux dispositifs biomédicaux. Parmi les nombreux systèmes de matériaux, les réseaux de polymères cristallins liquides (LCN) sont fascinants en raison de leur capacité à présenter une déformation macroscopique réversible induite par une transition de phase d'ordre-désordre moléculaire. Les LCN ont été de plus en plus explorés pour leur utilité dans la conception et la fabrication de dispositifs d'actionnement intelligents capables de changements de forme ou de mouvements complexes sous stimulation externe d'humidité, de chaleur, de lumière et d'autres stimuli. Des études récentes dans ce domaine montrent que leur complexité d'actionnement peut être enrichie et que les performances d'actionnement peuvent être améliorées en ayant une sorte de microstructures. Dans cet article, nous rapportons les progrès récents dans l'actionnement microstructuré des matériaux LCN avec des sous-structures à une échelle allant du micromètre au millimètre, en mettant l'accent sur les principales approches pour générer une microstructure dans les LCN, qui incluent des champs de directeurs de LC en motifs, un réticulation croisée en motifs dans les LCN avec orientation uniaxiale des mésogènes, l'impression 3D/4D et le moulage par réplique. Les applications potentielles dans les actionneurs et dispositifs 3D microstructurés, ainsi que les surfaces fonctionnelles de LCN sont également soulignées, avec une perspective sur les questions importantes et les tendances futures dans les matériaux et actionneurs LCN microstructurés intelligents.