[发明专利]液晶弹性体薄膜及其制备方法、驱动方法和应用

权利要求书

1.一种液晶弹性体薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将光取向层的材料溶解于溶剂中，而后覆设于基板上形成取向涂层；

S2、使用DMD数字掩模光刻系统通过数字掩模板对所述取向涂层进行取向，得到光取向层，再采用带有所述光取向层的基板制备液晶盒子；或者，采用带有所述取向涂层的基板制备液晶盒子，并使用DMD数字掩模光刻系统通过数字掩模板对所述取向涂层进行取向；

S3、将液晶混合物填充于所述液晶盒子中；所述液晶混合物由液晶单体、液晶低聚物、偶氮苯和光引发剂组成；

S4、将步骤S3处理后的液晶盒子置于热台上，并在蓝光区进行聚合，形成交联网络，制得液晶弹性体薄膜；所述液晶弹性体薄膜在光刺激和温度刺激下均可发生可逆形变。

2.根据权利要求1所述的液晶弹性体薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述液晶混合物由以下质量份数的成分组成：0～60份液晶单体A、0～80份液晶单体B、0～80份液晶低聚物、1～15份偶氮苯、0.2～2份光引发剂；所述液晶单体A选自双端丙烯酸酯类液晶单体；所述液晶单体B选自单端丙烯酸酯类液晶单体，所述液晶低聚物选自聚合度为2～5的自主链型液晶低聚物。

3.根据权利要求1所述的液晶弹性体薄膜的制备方法，其特征在于，所述光引发剂选自光引发剂819、光引发剂784中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的液晶弹性体薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述光取向层的材料为偶氮类光取向材料。

5.根据权利要求1所述的液晶弹性体薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的液晶弹性体薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述光取向层为环形取向、径向取向、弯曲取向、展曲取向中的至少一种。

7.一种液晶弹性体薄膜，其特征在于，由权利要求1至6中任一项所述液晶弹性体薄膜的制备方法制得。

8.根据权利要求7所述的液晶弹性体薄膜，其特征在于，所述液晶弹性体薄膜在光刺激和温度刺激下均可发生可逆形变，包括：在紫外光的刺激下，所述液晶弹性体薄膜中偶氮苯分子的形态发生改变，产生自由体积并结合所述液晶弹性体薄膜的交联网络的序参数改变，从而带动所述液晶弹性体薄膜发生形变；或在50～125℃热刺激下，所述液晶弹性体薄膜的交联网络的序参数改变，从而带动所述液晶弹性体薄膜发生形变；

由于所述光取向层的取向作用，局域液晶弹性体薄膜的交联网络具有特定的排布，在变形时产生朝向特定方向的驱动力，进而推动局域液晶弹性体薄膜朝特定方向发生三维形变，且三维形变大小及形貌与光取向层的取向图案有关；而在45℃以下低温刺激和/或可见光刺激下，所述三维形变可回复变形。

9.权利要求7或8所述的液晶弹性体薄膜的驱动方法，其特征在于，所述驱动方法包括将所述液晶弹性体薄膜置于温控区域，通过调节所述温控区域的温度，以控制所述液晶弹性体薄膜的形变。

10.权利要求7或8所述的液晶弹性体薄膜在制备盲人显示器、感应器、光动马达、微流体系统阀门或智能响应界面中的应用。