摘要 : 液晶弹性体(liquid crystal elastomers,LCEs)是一类优异的软物质形变材料,对热、光、电、磁等外源刺激能够产生驱动响应,具有强刺激响应性、快速和大幅度的形变量以及可逆形变功能.液晶弹性体材料广泛应用于软体机器人、人工肌肉、智能器件和光学防伪... 展开 液晶弹性体(liquid crystal elastomers,LCEs)是一类优异的软物质形变材料,对热、光、电、磁等外源刺激能够产生驱动响应,具有强刺激响应性、快速和大幅度的形变量以及可逆形变功能.液晶弹性体材料广泛应用于软体机器人、人工肌肉、智能器件和光学防伪等领域,是功能高分子与智能材料的前沿研究方向,具有重要的科学意义和应用价值.近些年,随着结构在软形变材料领域的蓬勃发展,结构功能一体化成为先进形变材料研究的新范畴,通过对驱动器形态的精准设计,将几何结构的物理和机械特征引入主动驱动系统,赋予液晶弹性体材料多重形状变化和驱动功能,提升了材料的灵敏性、响应性、轻质性和功能集成性.本文综述了液晶弹性体的结构功能一体化研究进展,探讨了在形变材料体系的结构功能一体化构建策略和驱动机制,即液晶弹性体取向调控技术与几何结构机械特性的耦合效应.依据形态和功能特点,将结构功能一体化分为常规结构功能一体化(薄膜状、纤维状和管状结构)、智能结构功能一体化(折纸剪纸、机械超材料、双稳态结构、拓扑结构和表面微结构)和组装结构功能一体化.其中,常规结构功能一体化实现了多种复杂形变和自主化运动功能;智能结构一体化强调了新奇和非常规的驱动能力,如折叠展开和精细微结构变化.组装结构功能一体化聚焦模块化组装和集成化控制,满足了软体机器人的功能和应用需求.最后,本文展望了液晶弹性体的结构功能一体化未来发展和研究挑战. 收起