柔性驱动器具有柔性和习惯性，相较于传统的刚性驱动器能够更好地与软弱物体或生物体进行安全交互，习惯杂乱的动态环境。在很多用于构筑柔性驱动器的智能材猜中，液晶弹性体（LCE）因其能够在外部影响下发生取向改变，发生大幅度可逆形变而引人重视。LCE共同的形变才能取决于液晶基元的特定取向。近年来开展的增材制作技能对LCE驱动器的形变才能和几许形状供给了高度的操控。但是，现在使用的增材制作办法一般引进化学交联来固定化学网络，一旦成型难以二次加工和收回使用。怎么制备具有特定三维形变才能且可彻底收回的LCE驱动器仍具应战。

　　为此，清华大学化学系杨忠强课题组初次提出了根据针织技能增材制作LCE驱动器的战略。

　　图1.（a）针织结构LCE驱动器的制备、拆解、再针织进程；（b）正针及（c）反针LCE针织环的结构及内部扭矩（蓝色箭头）示意图。

　　该课题组首要使用前期工作中开发的熔融纺丝技能接连制备了沿纤维长轴取向的LCE纤维，随后经过商用针织机加工成含有不同针织安排的LCE织物。此外，因为针织结构由单根接连纤维经过物理缠结组成，LCE驱动器能够被拆解，并从头针织成其他结构，完成重复加工和收回使用。

　　针织结构LCE驱动器根本的结构单元是两种针织环：正针（knit loop）和反针（purl loop）。在构成针织环后，LCE纤维发生三维形变，导致针织环结构中存在内部扭矩。这两种针织环能够进一步组合为具有不同结构的针织安排，并调控织物结构中的扭矩。

　　关于由单一品种的针织环组成的平针安排LCE驱动器，多个针织环的扭矩彼此叠加，导致该驱动器在室温下发生马鞍形的双向曲折。在热影响下，LCE纤维缩短，导致扭矩增大，LCE驱动器在两个方向进步一步曲折。

　　关于由正针与反针替换组成的罗纹安排LCE驱动器，相邻针织环的扭矩因方向相反而彼此抵消，导致罗纹安排LCE驱动器在室温下为平面形，不发生面外曲折。在热影响下，罗纹安排的LCE驱动器会因LCE纤维的缩短而发生面内缩短。

　　使用平针安排供给面外曲折形变所需的扭矩，并经过罗纹安排对特定方向上的曲折进行分隔并约束，能够操控LCE驱动器发生特定方向的曲折。例如，沿经线方向顺次排布罗纹-平针-罗纹安排，能够使LCE驱动器在室温下沿经线）。而如果在纬线方向顺次排布罗纹-平针-罗纹安排，则能够诱导针织结构LCE驱动器沿纬线）。这两种形变均可在热影响下发生进一步曲折（α）。经过合理规划两种针织安排的方位和尺度，能够准确操控LCE驱动器曲折方位、方向和视点。

　　图4.（A-D）模块化构筑具有杂乱形变形式的LCE驱动器。（E-G）经过多种织物加工技能完成LCE驱动器结构与功用的拓宽。

　　进一步，将两种针织安排沿着更杂乱的途径进行组合，则能够赋予LCE驱动器更丰厚的形变才能。例如，将多个斜向摆放的平针安排平行散布在罗纹安排中，所制备的LCE驱动器能够在热影响下发生螺旋形歪曲。而将多个不同方向摆放的平针安排以特定途径排布在罗纹安排中，所制备的LCE驱动器能够在热影响下以平针安排作为折痕发生折纸形变。理论上，经过对驱动器针织结构的理性规划，能够对螺旋形变的曲折视点、手性、螺距，折叠的方向和程度等参数进行定量操控。

　　最终，经过其他针织技法及织物加工技能，还能够对针织结构LCE驱动器的结构与功用进行进一步的调控。例如，经过加减针能够制备梭形结构的LCE花瓣。经过穿入电热丝能够赋予LCE花瓣电热形变功用。将四片LCE花瓣缝合，能够获得一朵具有更杂乱结构与形变才能的LCE花。在不同的电影响操控下，多片LCE花瓣能够一起驱动或独自驱动，导致LCE花发生不同形式的开合。

　　相较于其他LCE取向成型技能，针织技能有着老练的工业使用前史。因而，如能进一步匹配工业针织技能的相关参数和需求，有望批量制备具有特定几许形状和可控形变才能的LCE驱动器。此外，针织结构LCE驱动器的多孔结构和软弹功用够供给更舒适的人机交互体会。经过与其他功用纤维和智能织物结合，针织结构LCE驱动器有望作为一个可形变的、具有高集成度的可穿戴渠道，使用于运动辅佐、人机交互等范畴。

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