多功用复合资料因为其优异的资料功用和对外界影响所体现出的动态呼应功用而得到了广泛的研讨与使用，4D 打印的加快速度进行开展也在不断地推动多功用复合资料的更新迭代。而在4D打印长纤维增强型复合资料方面还面对的很大的应战。

  近来，科罗拉多大学丹佛分校于凯教授团队提出了一种新颖的4D打印方法来制作长纤维增强型液晶弹性体复合资料。图1(a) 展现了定制的4D打印设备；在这套4D打印设备中，长纤维顺着针筒穿过打印针头延伸到打印台面上；在打印针头移动的过程中，因为液晶弹性低聚物树脂的粘性，长纤维需求施加必定的剪应力方能将树脂拉出打印针头；这部分的剪应力会将原先在针筒里无序摆放的液晶元沿着长纤维方向定向，而这些被定向的液晶元在出打印针头的时分会被紫外光快速的硬化，然后形成单畴区(monodomain)液晶弹性体。图1(b) 展现了液晶元被定向的原理示意图。图2展现了组成液晶弹性体树脂所用到的资料化学结构。该作业以“4d printing of liquid crystal elastomer composites with continuous fiber” 为题宣布在《Nature Communications》上，文章榜首作者是科罗拉多大学丹佛分校博后蒋欢博士。

  单畴区(monodomain)液晶弹性体复合资料的优势之一是其可逆的对热环境下的动态呼应。单畴区(monodomain)液晶弹性体在遇热情况下会缩短，可是因为长纤维的存在，其高模量会按捺液晶弹性体的缩短，由此发生曲折这种变形形式。经过提早规划长纤维的摆放方法和打印的拓扑结构，所打印的复合资料可以取得比较复杂和可调理的变形模态。这种可调控的变形形式也为广泛的使用远景供给了支撑。图3 展现了不同几许形状和纤维摆放方法在热环境下的变形呼应。

  除了在热环境下的变形呼应之外，长纤维增强型液晶弹性体复合资料的另一大优势是其超卓的力学功用。图4 展现了不同的长纤维增强型液晶弹性体复合资料的力学功用。就纵向力学体现来说，比较于纯的单畴区(monodomain)液晶弹性体，长纤维增强型液晶弹性体复合资料的弹性模量要高出3到4个数量级。就横向性质来说，长纤维增强型液晶弹性体复合资料的吸能体现比传统的单畴区(monodomain)液晶弹性体高出9到15倍。这种明显的力学功用提高也大大拓宽了其使用远景。

  最终，使用导电纤维的特性，该作业展现了在电影响下的纤维增强型液晶弹性体复合资料的驱动作用，如图5所示。在施加5V的电压情况下，因为焦耳热效应，所做的复合资料样品会在极短的时间内体现出驱动才能。经过规划纤维的走向和散布，所打印的复合资料能展现出不同的驱动作用。

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