Nature Commun：连续纤维增强液晶弹性体复合材料的 4D 打印

科罗拉多大学丹佛分校的Kai Yu和Martin L. Dunn开发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。该方法通过在打印过程中利用连续纤维和LCE树脂之间的相对运动产生的剪切力，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。加入纤维增强材料后，LCE复合材料不仅表现出高驱动力，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。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。