Impression 4D d'actionneurs à commutation de forme

Résumé Le comportement de commutation de forme, où un stimulus transitoire induit une déformation stable indéfiniment récupérable lors de l'exposition à un autre stimulus transitoire, est essentiel pour construire des structures intelligentes à partir de polymères réactifs car une puissance continue n'est pas nécessaire pour maintenir les déformations. Dans ce travail, nous imprimons en 4D des élastomères cristallins liquides (ECL) à commutation de forme fonctionnalisés avec des liaisons supramoléculaires, des liaisons covalentes dynamiques et de l'azobenzène. La propriété saillante des ECL à commutation de forme est que la lumière induit une déformation de longue durée, qui peut être récupérée à la demande par chauffage. La lumière UV isomérise l'azobenzène de trans à cis, et casse temporairement les liaisons supramoléculaires, entraînant une déformation programmée. Après exposition aux UV, les ECL à commutation de forme fixent plus de 90 % de la déformation pendant 3 jours grâce aux liaisons supramoléculaires reformées. En utilisant les propriétés de commutation de forme, nous imprimons des actionneurs semblables à du Braille qui peuvent être photosoufflés pour afficher différentes lettres. Cette nouvelle classe d'actionneurs photosoufflés pourrait avoir un impact sur des applications telles que des dispositifs déployables où l'application continue de puissance est impraticable.