本發(fā)明涉及液晶彈性體驅(qū)動元件領(lǐng)域，尤其涉及一種液晶彈性體驅(qū)動元件及其制備方法，以及液晶彈性體的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

液晶彈性體驅(qū)動元件是一類既有彈性體的熵彈性又有液晶的有序性的刺激-響應(yīng)性材料，受到光、熱、電等刺激下可以產(chǎn)生可逆的力學響應(yīng)，在驅(qū)動器、感應(yīng)器、人工肌肉以及光動馬達等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但是液晶彈性體驅(qū)動元件必須在內(nèi)部液晶基元具有統(tǒng)一的取向并固定的情況下才能夠展現(xiàn)出可逆的力學響應(yīng)驅(qū)動。液晶彈性體在制備完成后，一般需要經(jīng)過特殊的取向加工后才能具有固定的取向，應(yīng)用于液晶彈性體驅(qū)動元件，而取向加工問題一直是限制液晶彈性體驅(qū)動元件發(fā)展的瓶頸問題。

目前來看，現(xiàn)有的取向方法均存在諸多問題。目前應(yīng)用較為廣泛的兩步交聯(lián)法步驟繁瑣，且對預(yù)聚物初步交聯(lián)的程度需要精確的控制，在拉伸狀態(tài)下進行第二步交聯(lián)又會帶來較大的內(nèi)應(yīng)力，從而影響液晶彈性體驅(qū)動元件的使用壽命。

隨著對動態(tài)共價鍵的研究逐步深入，動態(tài)共價鍵成為了解決液晶彈性體加工瓶頸的方案之一。通過引入動態(tài)共價鍵到液晶彈性體中，在給予一定的外界刺激的同時，拉伸材料使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，內(nèi)部應(yīng)力得到快速松弛，從而固定既有取向。但此類方案目前也存在一定問題，譬如引入酯交換體系，會帶來熱響應(yīng)重復(fù)性不佳的問題，多次高低溫循環(huán)后取向逐步消失，且液晶彈性體的取向不耐受溶劑，在接觸溶劑后取向?qū)А?/p>

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種耐熱及耐溶脹的液晶彈性體驅(qū)動元件及其制備方法，以及液晶彈性體的應(yīng)用。

一種液晶彈性體驅(qū)動元件，包括液晶彈性體，所述液晶彈性體能夠在液晶轉(zhuǎn)變溫度附近發(fā)生可逆的形變，所述液晶彈性體具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，所述交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)包括相互連接的液晶分子、含烯丙基硫醚基團的分子、柔性鏈以及交聯(lián)劑。

在其中一個實施例中，所述液晶彈性體驅(qū)動元件的形狀不限，包括片狀、管狀或柱狀。

在其中一個實施例中，所述液晶彈性體驅(qū)動元件可逆形變的范圍為30-100％。

一種液晶彈性體驅(qū)動元件的制備方法，包括：將液晶分子、含烯丙基硫醚基團的分子、柔性鏈以及交聯(lián)劑加入溶劑中形成混合物溶液；將所述混合物溶液進行聚合反應(yīng)，使所述液晶分子、所述含烯丙基硫醚基團的分子、所述柔性鏈以及所述交聯(lián)劑聚合形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，形成液晶彈性體；以及對所述液晶彈性體進行取向處理，得到所述液晶彈性體驅(qū)動元件。

在其中一個實施例中，進一步包括將光引發(fā)劑加入所述混合物溶液。

在其中一個實施例中，進一步包括將催化劑加入所述混合物溶液。

在其中一個實施例中，所述取向處理包括：對所述液晶彈性體進行形變處理，使所述液晶彈性體具有形變量；以及對具有所述形變量的所述液晶彈性體進行自由基誘發(fā)處理，自由基誘發(fā)處理為光照處理或加熱處理，得到所述液晶彈性體驅(qū)動元件。

在其中一個實施例中，所述自由基誘發(fā)處理為光照處理，所述光照處理的波長為405nm或365nm，光強為24-36mw/cm²或28-32mw/cm²，光照時間為120-180s。

一種液晶彈性體的應(yīng)用，所述液晶彈性體用于液晶彈性體驅(qū)動元件，所述液晶彈性體在液晶轉(zhuǎn)變溫度附近具有可逆的伸縮形變，所述液晶彈性體具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，所述交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)包括相互連接的液晶分子、含烯丙基硫醚基團的分子、柔性鏈以及交聯(lián)劑。

在其中一個實施例中，所述液晶彈性體驅(qū)動元件，應(yīng)用于人工肌肉、盲人顯示器、感應(yīng)器、光動馬達、微流體系統(tǒng)閥門或智能響應(yīng)界面材料。

本發(fā)明的液晶彈性體驅(qū)動元件及其制備方法，以及液晶彈性體的應(yīng)用，以烯丙基硫醚基團作為改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的動態(tài)共價鍵，與液晶分子、柔性鏈以及交聯(lián)劑通過加成的方式鍵合而成，進行取向處理，使液晶彈性體具有固定排列的取向，得到耐熱性及耐溶劑性均較佳的液晶彈性體驅(qū)動元件，解決了酯交換體系下液晶彈性體的取向易受到高溫破壞的問題，具有較好的應(yīng)用前景，例如可以廣泛的應(yīng)用于人工肌肉、盲人顯示器、感應(yīng)器、光動馬達、微流體系統(tǒng)閥門或智能響應(yīng)界面材料等方面。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的片狀液晶彈性體驅(qū)動元件的照片；

圖2為本發(fā)明實施例的管狀液晶彈性體驅(qū)動元件的照片；

圖3為本發(fā)明實施例的柱狀液晶彈性體驅(qū)動元件的照片；

圖4為本發(fā)明實施例的液晶彈性體驅(qū)動元件的制備方法的流程圖；

圖5為本發(fā)明實施例的烯丙基硫醚基團的動態(tài)交換示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例1的液晶彈性體驅(qū)動元件自發(fā)伸縮的示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例1的液晶彈性體驅(qū)動元件溶脹前后的對比圖；

圖8為本發(fā)明實施例1的液晶彈性體驅(qū)動元件的應(yīng)變-溫度圖；

圖9為本發(fā)明實施例2的液晶彈性體驅(qū)動元件自發(fā)伸縮的示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及技術(shù)效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例進行描述。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種液晶彈性體驅(qū)動元件，包括液晶彈性體，能夠在液晶轉(zhuǎn)變溫度附近發(fā)生可逆的形變，液晶彈性體具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)包括相互連接的液晶分子、含烯丙基硫醚基團的分子、柔性鏈以及交聯(lián)劑。烯丙基硫醚基團是一類僅對自由基敏感的基團，在溶劑中可以保持穩(wěn)定，不會發(fā)生動態(tài)交換改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在獲得取向后，液晶彈性體的取向不會在溶脹的過程中消失。由于烯丙基硫醚基團僅對自由基敏感，在無自由基的情況下保持穩(wěn)定，在存在自由基的情況下發(fā)生動態(tài)交換。當液晶彈性體的取向固定后，通過溶脹除去殘余引發(fā)劑，反復(fù)的加熱與冷卻，或溶劑刺激并不會使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生自由基，從而網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)的烯丙基硫醚基團就不會發(fā)生動態(tài)交換，液晶彈性體的取向就可以一直保持，使得液晶彈性體驅(qū)動元件具有在液晶轉(zhuǎn)變溫度附近的穩(wěn)定的可逆形變。

具體的，液晶彈性體驅(qū)動元件可逆形變的范圍優(yōu)選為30-100％，以使驅(qū)動元件具有更佳的驅(qū)動性能。當可逆形變的方向沿液晶彈性體驅(qū)動元件的軸向(長度方向)時，可逆形變的范圍優(yōu)選為30-60％；當可逆形變的方向沿液晶彈性體驅(qū)動元件的徑向(厚度方向)時，可逆形變的范圍優(yōu)選為50-100％。

烯丙基硫醚基團的結(jié)構(gòu)式為：

請參見圖1、圖2及圖3，液晶彈性體驅(qū)動元件可以具有多種形狀，如片狀、管狀和柱狀等。不同形狀的液晶彈性體驅(qū)動元件可以滿足不同的用途需求，從而擴大了液晶彈性體驅(qū)動元件的應(yīng)用范圍。

請參閱圖4，本發(fā)明還提供一種液晶彈性體驅(qū)動元件的制備方法，包括：

步驟S110，將液晶分子、含烯丙基硫醚基團的分子、柔性鏈以及交聯(lián)劑加入溶劑中形成混合物溶液；

步驟S120，將混合物溶液進行聚合反應(yīng)，使液晶分子、含烯丙基硫醚基團的分子、柔性鏈以及交聯(lián)劑聚合形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，形成液晶彈性體；以及

步驟S130，對所述液晶彈性體進行取向處理，得到液晶彈性體驅(qū)動元件。

液晶分子優(yōu)選為具有剛性結(jié)構(gòu)的液晶基元，碳原子個數(shù)為3-6的柔性鏈結(jié)構(gòu)以及可與柔性鏈、交聯(lián)劑反應(yīng)連接的端基。端基優(yōu)選為丙烯酸酯基團、環(huán)氧基團、異氰酸酯基團或雙鍵基團。當端基選自丙烯酸酯基團時，液晶分子優(yōu)選為RM257或RM82。RM257的結(jié)構(gòu)式如式(I)所示，RM82的結(jié)構(gòu)式如式(II)所示。另外，液晶分子還可以為聯(lián)苯類、三亞苯類或苯甲腈類。

含烯丙基硫醚基團的分子具有烯丙基硫醚基團和能夠與柔性鏈、交聯(lián)劑反應(yīng)連接的端基，優(yōu)選具有柔性鏈結(jié)構(gòu)，其端基的種類不限，只要能夠通過反應(yīng)進入交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)即可。且柔性鏈結(jié)構(gòu)的長度以及端基的種類均可根據(jù)不同的應(yīng)用需求調(diào)整,端基與液晶分子的端基相同，優(yōu)選為丙烯酸酯基團、環(huán)氧基團、異氰酸酯基團或雙鍵基團。在一實施例中，含烯丙基硫醚基團的分子為MBTA，結(jié)構(gòu)式如式(III)所示。

柔性鏈的端基需與液晶分子、含烯丙基硫醚基團的分子的端基配合，能夠發(fā)生反應(yīng)。當液晶分子的端基為丙烯酸酯基團或雙鍵基團時，柔性鏈的端基對應(yīng)為巰基；當液晶分子的端基為環(huán)氧基團時，柔性鏈的端基對應(yīng)為羧基或氨基；當液晶分子的端基為異氰酸酯基團時，柔性鏈的端基對應(yīng)為羥基。當端基為巰基時，柔性鏈的分子通式可以為C_nH_2n+2O_mS₂，其中，n≥6，m＝0、2、4等。在一實施例中，柔性鏈優(yōu)選為2,2'-(乙二氧基)二乙硫醇(DODT)，結(jié)構(gòu)式如式(IV)所示。

交聯(lián)劑中能參與反應(yīng)的官能團數(shù)需大于等于3，端基與柔性鏈的端基相同，均需與液晶分子、含烯丙基硫醚基團的分子的端基配合。在一實施例中，端基優(yōu)選為巰基，對應(yīng)的，交聯(lián)劑優(yōu)選為四(3-巰基丙酸)季戊四醇酯，分子式為C₁₇H₂₈O₈S₄，結(jié)構(gòu)式如式(V)所示。

溶劑為有機溶劑，且揮發(fā)性好，沸點低，例如二氯甲烷、四氫呋喃、甲苯及氯仿中的至少一種。

在一實施例中，液晶分子、含烯丙基硫醚基團的分子、柔性鏈和交聯(lián)劑的混合比例優(yōu)選為化學計量比，例如，當液晶分子與含烯丙基硫醚基團的分子中均具有丙烯酸酯基團，而柔性鏈和交聯(lián)劑均含有巰基時，混合物溶液中的丙烯酸酯基團與巰基的摩爾比為1:1-1:1.1，以使反應(yīng)充分，雜質(zhì)較少。

液晶彈性體驅(qū)動元件的制備方法在步驟S120之前，進一步包括：將催化劑加入混合物溶液中。催化劑的加入，簡化了聚合反應(yīng)的條件，使得反應(yīng)在常溫下即可進行，同時加快了反應(yīng)速率。催化劑優(yōu)選為正己胺、二丙胺及三乙胺中的至少一種。

在一實施例中，步驟S120之前，還可以進一步包括：將光引發(fā)劑加入混合物溶液中。

光引發(fā)劑的加入，簡化了步驟S130中液晶彈性體的取向處理。光引發(fā)劑在混合物的聚合過程中不發(fā)揮作用。在后期進行取向后受到光照時，光引發(fā)劑裂解產(chǎn)生自由基，使烯丙基硫醚基團發(fā)生動態(tài)交換，從而改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，固定取向。光引發(fā)劑優(yōu)選為2，2－二甲氧基－1，2－二苯基乙－1－酮(Irgacure 651)以及雙(2,4,6-三甲基苯甲?；?苯基氧化膦(Irgacure 819)中的至少一種。

在另一實施例中，步驟S120之前，還可以進一步包括：將熱引發(fā)劑加入混合物溶液中。熱引發(fā)劑可以為偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰等。

在步驟S120中，還可進一步包括成型處理，將混合物溶液注入模具中進行成型。通過將混合物溶液注入不同的模具中，可以制備不同形狀的液晶彈性體，以滿足不同的應(yīng)用需求。

具體的，可以將混合物溶液快速傾倒在基底并使其鋪開并施加壓力，即得到片狀液晶彈性體；也可以將混合物溶液快速注入聚四氟乙烯孔道中直接成型，或注入后在孔道里插入直徑小于孔道直徑的實心圓棒，可得到圓柱狀液晶彈性體或圓管狀液晶彈性體。

應(yīng)當理解的是，本制備方法僅為制備液晶彈性體驅(qū)動元件的一種優(yōu)選的方法，通過烯丙基硫醚基團將自由基調(diào)控的加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移效應(yīng)這一動態(tài)共價交換作用引入到液晶彈性體材料中，并通過Thiol-acrylate的加成反應(yīng)構(gòu)筑交聯(lián)體系，形成以烯丙基硫醚基團為動態(tài)共價鍵的液晶彈性體，并通過取向處理成為液晶彈性體驅(qū)動元件。還可以選擇其它的制備方法，只要能形成以烯丙基硫醚基團作為動態(tài)共價鍵的液晶彈性體。

在步驟S130中，具體的，取向處理包括：

步驟S131，對所述液晶彈性體進行第一次形變處理，使所述液晶彈性體具有第一形變量；以及

步驟S132，對所述具有第一形變量的液晶彈性體進行自由基誘發(fā)處理，得到液晶彈性體驅(qū)動元件。

具體的，在步驟S131之前，液晶彈性體具有初始形狀。步驟S131中，形變處理優(yōu)選為拉伸處理。拉伸的部位可以為整體或局部中的至少一種，拉伸的方向可以是任意方向的，例如可以為沿液晶彈性體的長度方向或厚度方向中的至少一種。根據(jù)不同的需求來選擇拉伸的部位與方向即可?？梢詽M足多種應(yīng)用需求，擴大應(yīng)用范圍。

更為具體的，第一形變量的數(shù)值具有較大的選擇范圍，根據(jù)需要設(shè)置。以片狀液晶彈性體為例，當拉伸方向(取向方向)沿片狀液晶彈性體的長度方向時，第一形變量優(yōu)選為100-200％。當拉伸方向(取向方向)沿片狀液晶彈性體的厚度方向，且片狀液晶彈性體的厚度為0.3mm時，第一形變量優(yōu)選為4-6mm。第一形變量的數(shù)值會影響最終取向的程度，第一形變量數(shù)值越大，液晶彈性體的取向程度就越高，最后可以固定下來的取向程度也就越高，液晶彈性體驅(qū)動元件在液晶轉(zhuǎn)變溫度附近發(fā)生的可逆伸縮量也就越大。

步驟S132中，在加入光引發(fā)劑時，自由基誘發(fā)處理可以為光照處理，在加入熱引發(fā)劑時，也可以為加熱處理。光照處理為優(yōu)選的處理方式，無需采用額外的加熱設(shè)備，簡化操作。光照波長，光強及時間由光引發(fā)劑的種類決定。優(yōu)選的，光照處理的波長優(yōu)選為405nm或365nm，光強優(yōu)選為24-36mw/cm²或28-32mw/cm²，光照時間優(yōu)選為120-180s。

請參閱圖5，受到光照后，光引發(fā)劑裂解產(chǎn)生自由基。在自由基的作用下，烯丙基硫醚基團發(fā)生加成反應(yīng)，形成烯丙基硫醚動態(tài)共價中間體，并同時發(fā)生斷裂鏈轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生動態(tài)交換，從而改變交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，固定所得的第一次形變處理產(chǎn)生的取向，使液晶彈性體驅(qū)動元件具有可逆的伸縮形變。

優(yōu)選的，取向處理進一步包括：對經(jīng)過自由基誘發(fā)處理的液晶彈性體施加第二次形變處理，使液晶彈性體具有第二形變量。

具體的，第二形變量與步驟S131第一形變量的形變方向相同，形變部位也相同。步驟S132后施加第二次形變處理，可以進一步固定液晶彈性體的取向，從而增加液晶彈性體在液晶轉(zhuǎn)變溫度附近產(chǎn)生的可逆形變量。

當拉伸方向為液晶彈性體的長度方向時，第二形變量優(yōu)選為150-250％。當拉伸方向為液晶彈性體的厚度方向時，第二形變量優(yōu)選為5-7mm。優(yōu)選的，第二形變量產(chǎn)生后，可以保持10-20min，以進一步增加液晶彈性體在液晶轉(zhuǎn)變溫度附近產(chǎn)生的可逆形變量。

在一實施例中，取向處理還可進一步包括：對經(jīng)過第二次形變處理的液晶彈性體進行熱處理。熱處理可以使液晶彈性體收縮，產(chǎn)生收縮后，再將液晶彈性體置于室溫下，通過觀察液晶彈性體是否進行伸長，即可判斷取向是否固定成功。

具體的，熱處理的溫度優(yōu)選為80-100℃，熱處理的時間優(yōu)選為2-5min。

優(yōu)選的，在熱處理后，液晶彈性體的取向得到固定后，去除殘余的引發(fā)劑。將具有固定取向的液晶彈性體放置在有機溶劑中溶脹除去殘余的引發(fā)劑。有機溶劑可以為二氯甲烷、四氫呋喃、甲苯或氯仿。

應(yīng)當說明的是，本實施例的制備方法可以制備具有整體可逆形變的液晶彈性體驅(qū)動元件，也可以制備具有單個局部或多個局部的可逆形變的液晶彈性體驅(qū)動元件?？赡嫘巫兊姆较蚩梢詾橐痪S的，也可以為多維的?？梢詫Χ鄠€部位進行多維的組合形變，從而實現(xiàn)更為復(fù)雜的可逆形變。根據(jù)需求，選擇可逆形變的部位及維度，使液晶彈性體驅(qū)動元件具有更大的應(yīng)用范圍。

本發(fā)明實施例還提供一種液晶彈性體的應(yīng)用，所述液晶彈性體經(jīng)取向后用于液晶彈性體驅(qū)動元件，所述液晶彈性體在液晶轉(zhuǎn)變溫度附近具有可逆的伸縮形變，所述液晶彈性體具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)包括相互連接的液晶分子、含烯丙基硫醚基團的分子、柔性鏈以及交聯(lián)劑。所述液晶彈性體作為液晶彈性體驅(qū)動元件，可以應(yīng)用于人工肌肉、盲人顯示器、感應(yīng)器、光動馬達、微流體系統(tǒng)閥門或智能響應(yīng)界面材料等。

實施例1

將0.45mmol的液晶分子(RM257)、0.05mmol的5-甲基-苯并三唑(MBTA)、0.455mmol的2,2'-(乙二氧基)二乙硫醇(DODT)以及0.023mmol的四(3-巰基丙酸)季戊四醇酯(PETMP)溶解于二氯甲烷中，得到混合溶液。將2wt％的2，2－二甲氧基－1，2－二苯基乙－1－酮(Irgacure651)以及1wt％的雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(Irgacure819)加入混合溶液中，以及將10wt％的二丙胺溶于二氯甲烷中并加入到混合物溶液中，形成反應(yīng)物溶液。將反應(yīng)物溶液快速傾倒在基底并使其鋪開，進行聚合反應(yīng)，并施加壓力，形成液晶彈性體。將液晶彈性體取出并干燥，得到片狀的液晶彈性體。

對具有初始長度的片狀液晶彈性體，沿長度方向進行第一次拉伸，使其長度變?yōu)槌跏奸L度的250％。將拉伸狀態(tài)下的片狀液晶彈性體用光強為30mw/cm²，波長為405nm的光照射180秒，或者光強為35mw/cm²，波長為365nm的光照射120秒。然后對該片狀液晶彈性體沿長度向進行第二次拉伸，使其長度達到初始長度的300％，并保持10分鐘。再將液晶彈性體置于80℃的熱臺上保溫2min，冷卻至室溫后可通過觀察長度的變化以確定取向是否固定成功。取向固定成功后，將具有可逆形變的片狀液晶彈性體置于二氯甲烷中溶脹，以去除殘留的引發(fā)劑Irgacure 651和Irgacure 819。

請參見圖6，所得片狀液晶彈性體具有較好的驅(qū)動性質(zhì)。將其在80℃的熱臺上加熱2分鐘后，該片狀液晶彈性體呈現(xiàn)收縮狀態(tài)。將該片狀液晶彈性體從80℃熱臺上取出置于25℃的室溫下時，呈現(xiàn)伸長狀態(tài)，其驅(qū)動比例達45.9％，說明該片狀液晶彈性體具有可逆的伸縮形變。請參見圖7，通過溶脹前后的形變對比圖可以看出，將該片狀液晶彈性體置于二氯甲烷中之后，該片狀液晶彈性體的伸縮形變也并未受到明顯的影響，說明其具有較好的耐溶劑性。請參見圖8，由應(yīng)變-溫度圖可以看出，該片狀液晶彈性體在連續(xù)400分鐘的高低溫循環(huán)刺激下，具有穩(wěn)定的可重復(fù)形變，表明該片狀液晶彈性體的取向具有較好的耐高溫性。說明，該片狀液晶彈性體作為液晶彈性體驅(qū)動元件具有優(yōu)異的驅(qū)動性質(zhì)。

實施例2

將0.45mmol的液晶分子(RM257)、0.05mmol的5-甲基-苯并三唑(MBTA)、0.455mmol的2,2'-(乙二氧基)二乙硫醇(DODT)以及0.023mmol的四(3-巰基丙酸)季戊四醇酯(PETMP)溶解于二氯甲烷中，得到混合溶液。將2wt％的2，2－二甲氧基－1，2－二苯基乙－1－酮(Irgacure651)以及1wt％的雙(2,4,6-三甲基苯甲?；?苯基氧化膦(Irgacure819)加入混合溶液中，以及將10wt％的二丙胺溶于二氯甲烷中并加入到混合物溶液中，形成反應(yīng)物溶液。將反應(yīng)物溶液快速傾倒在基底并使其鋪開，進行聚合反應(yīng)，并施加壓力，形成液晶彈性體。將液晶彈性體取出并干燥，得到片狀的液晶彈性體。

制備帶有大頭針凸起的平板，大頭針凸起端距平板的垂直距離約為5mm。將所得片狀液晶彈性體鋪在大頭針凸起端，用帶有孔洞的薄硬板將片液晶彈性體未和大頭針凸起接觸的部分壓至與平板貼合。然后用光強為35mw/cm²，波長為365nm的光照射180秒后，將液晶彈性體從平板上取下。再將液晶彈性體置于80℃的熱臺上保溫2min，冷卻至室溫后可通過觀察凸起高度的變化以確定取向是否固定成功。取向固定成功后，將具有可逆凸起形變的片狀液晶彈性體置于二氯甲烷中溶脹，以去除殘留的引發(fā)劑Irgacure 651和Irgacure 819。

請參見圖9，本實施例的片狀液晶彈性體經(jīng)單個凸起取向后，放到80℃的熱臺上2分鐘后，凸起部分呈現(xiàn)收縮狀態(tài)，凸起高度下降。將該具單個凸起的液晶彈性體從80℃熱臺上取出置于25℃的室溫下時，所述凸起部分呈現(xiàn)伸長狀態(tài)，凸起高度上升，其驅(qū)動比例達79.4％。具有可逆凸起形變的液晶彈性體可以作為液晶彈性體驅(qū)動元件應(yīng)用到盲人顯示器中。當溫度高于液晶轉(zhuǎn)變溫度時，所述凸起的高度下降，盲人無法獲得觸感；當溫度低于液晶轉(zhuǎn)變溫度時，所述凸起的高度上升，可以使盲人獲得觸感。

本發(fā)明的液晶彈性體驅(qū)動元件及其制備方法，以及液晶彈性體的應(yīng)用，以烯丙基硫醚基團作為改變交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)共價鍵，與液晶分子、柔性鏈以及交聯(lián)劑通過加成的方式鍵合而成，進行取向處理，使液晶彈性體具有固定排列的取向，得到耐熱性及耐溶劑性均較佳的液晶彈性體驅(qū)動元件，解決了酯交換體系下液晶彈性體的取向易受到高溫破壞的問題，具有較好的應(yīng)用前景，例如可以廣泛的應(yīng)用于人工肌肉、盲人顯示器、感應(yīng)器、光動馬達、微流體系統(tǒng)閥門或智能響應(yīng)界面材料等方面。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。