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航空航天与力学学院仓钰在《自然通讯》上联合发表探究软物质高频各向异性的新成果

发布时间：2022-10-13 14:24:24 浏览次数：118 来源：同济大学若有侵权请联系400-0815-589删除

近日，我校航空航天与力学学院仓钰助理教授与美国宾夕法尼亚大学Shu Yang教授、德国马普高分子所George Fytas教授等在《自然·通讯》(Nature Communications 2022, 13, 524)联合发表了题为 “On the origin of elasticity and heat conduction anisotropy of liquid crystal elastomers at gigahertz frequencies” 的论文。该研究探索了液晶弹性体的高频力学和传热各向异性，揭示了液晶弹性体不同尺度的各向异性特征，为其按需编程的设计及其高频应用提供了见解。

液晶弹性体(LCE)因其优异的可编程性和快速可逆驱动特性，成为软体机器人、人造肌肉和柔性驱动器等应用领域的研究热点之一。这些特性来源于其各向异性液晶分子(LC)与弹性交联网络的耦合，澄清LCE力学和传热各向异性与微观结构的关联是实现其可控编程特性关键。现有的研究大多致力于低频下LCE物理特性的探索，然而一些新兴的高频应用，例如5G通讯和射频系统封装，亟须获取LCE高频物理特性。针对这一问题，仓钰与其合作者利用布里渊光谱获得了LCE吉赫兹频率下弹性模量各向异性，并利用温度波分析方法得到了其传热各向异性。其中弹性模量的各项异性在高频与低频下存在较大差异，反映了局部介晶取向与网络链取向的不同，通过表征弹性模量随应变依赖性，发现LC 的力学Fréedericksz 转变，区别于大多数LCE的软弹性，其热导率各向异性受到LC取向以及网络结构的共同作用。