Liquid Crystal Polymer Actuators for Deformable Electronics and Soft Robotics

用于可变形电子设备和软机器人的液晶聚合物执行器

基本信息

  • 批准号:
    RGPIN-2022-04090
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 6.7万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2022-01-01 至 2023-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The present proposal aims to develop electrically conductive liquid crystalline elastomers (EC-LCEs) that can function both as sensor for mechanical deformations and environmental conditions and as actuator for stimuli-driven soft robotics applications. On one hand, the sensing functionality relies on electrical resistance changes in response to deformations or changing environment (temperature, humidity and UV light intensity), which provides the basis for such applications as e-skins that can sense human motions and external stimuli. On the other hand, the actuation capacity results from reversible macroscopic shape change upon liquid crystal (order) to isotropic (disorder) phase transition of the polymer, which enables robotic functions and locomotion powered by, for example, light. In this research program, we will synthesize a variety of rationally designed EC-LCEs (including LCEs bearing ionic liquid moieties and porous LCEs with ionic liquid or liquid metal filled in interconnected pore channels) and investigate their integrated sensing and actuation properties. Our proposed research program opens up a new direction for both the field of materials for deformable electronics and the field of LCEs for miniature, environment-adaptive and stimuli-driven soft robots. In addition to training highly qualified personnel, we expect important discoveries and breakthroughs on conducting materials that can sustain large deformations and have stimuli-controlled mobility.
目前的建议旨在开发导电液晶弹性体(EC-LCE),既可以作为机械变形和环境条件的传感器,也可以作为激励驱动的软机器人应用的执行器。一方面,传感功能依赖于随着变形或环境变化(温度、湿度和紫外线强度)而发生的电阻变化,这为电子皮肤等可以感知人体运动和外部刺激的应用提供了基础。另一方面,驱动能力源于聚合物的液晶(有序)到各向同性(无序)相变的可逆宏观形状变化,这使得例如由光驱动的机器人功能和运动成为可能。在本研究计划中,我们将合成各种设计合理的EC-LCEs(包括含有离子液体部分的LCEs和填充在相互连接的孔道中的离子液体或液体金属的多孔LCEs),并研究它们的集成传感和驱动性能。我们提出的研究计划为可变形电子材料领域和用于微型、环境适应性和刺激驱动的软机器人的LCES领域开辟了新的方向。除了培训高素质的人员外,我们还期待在能够承受大变形并具有刺激可控流动性的导电材料方面取得重要发现和突破。

项目成果

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Randomised Controlled Trial of Self-Affirmation Intervention on Students' Academic Performance: Promising Impacts on Students from Migrant Hukou Status.
  • DOI:
    10.2147/prbm.s419112
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.3
  • 作者:
    Yang, Jilong;Zhao, Yue;Ji, Yuexin;Ma, Jiaxin;Li, Lanyu;Hu, Xiaoyong
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  • DOI:
  • 发表时间:
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Synthesis, Structures, and Properties of Zinc(II) and Cadmium(II) Complexes with 1,2,4,5-Tetrakis(imidazol-1-ylmethyl)benzene and Multicarboxylate Ligands
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  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
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Grim-19 deficiency promotes decidual macrophage autophagy in recurrent spontaneous abortion.
  • DOI:
    10.3389/fendo.2022.1023194
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Yang, Yang;Liu, Haoran;Zhao, Yue;Geng, Chen;Chao, Lan;Hao, Aijun
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Translation and validation study of the Chinese version of the service user technology acceptability questionnaire.
  • DOI:
    10.1016/j.apjon.2023.100239
  • 发表时间:
    2023-06
  • 期刊:
  • 影响因子:
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  • 作者:
    Cheng, Nuo;Zhao, Yue;Li, Xia;He, Xiuying;Wang, Aiping
  • 通讯作者:
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  • 通讯作者:
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Development of Stimuli-responsive Polymer Hybrid Materials
刺激响应聚合物杂化材料的开发
  • 批准号:
    RGPIN-2016-04101
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 6.7万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
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    548844-2020
  • 财政年份:
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  • 资助金额:
    $ 6.7万
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  • 批准号:
    548844-2020
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Development of Stimuli-responsive Polymer Hybrid Materials
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  • 批准号:
    RGPIN-2016-04101
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 6.7万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Development of Stimuli-responsive Polymer Hybrid Materials
刺激响应聚合物杂化材料的开发
  • 批准号:
    RGPIN-2016-04101
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 6.7万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Development of Stimuli-responsive Polymer Hybrid Materials
刺激响应聚合物杂化材料的开发
  • 批准号:
    RGPIN-2016-04101
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 6.7万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Évaluation du potentiel commercial pour la nouvelle membrane de nanocristal de cellulose (CNC) commutable et réutilisable pour NanoFiltration (NF) et UltraFiltration (UF) Active
纳米过滤 (NF) 和超滤 (UF) 活性可交换和可重复使用的新型纳米晶体纤维素膜 (CNC) 的商业潜力评估
  • 批准号:
    536753-2019
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 6.7万
  • 项目类别:
    Idea to Innovation
Development of Stimuli-responsive Polymer Hybrid Materials
刺激响应聚合物杂化材料的开发
  • 批准号:
    RGPIN-2016-04101
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 6.7万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Development of Stimuli-responsive Polymer Hybrid Materials
刺激响应聚合物杂化材料的开发
  • 批准号:
    RGPIN-2016-04101
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 6.7万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Development of advanced stimuli-responsive polymers
先进刺激响应聚合物的开发
  • 批准号:
    121898-2011
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 6.7万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual

相似国自然基金

Research on the Rapid Growth Mechanism of KDP Crystal
  • 批准号:
    10774081
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    45.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Polymer and Liquid Crystal Assembled Nanomaterials
聚合物和液晶组装纳米材料
  • 批准号:
    RGPIN-2019-05149
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 6.7万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Polymer and Liquid Crystal Assembled Nanomaterials
聚合物和液晶组装纳米材料
  • 批准号:
    RGPIN-2019-05149
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 6.7万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Polymer and Liquid Crystal Assembled Nanomaterials
聚合物和液晶组装纳米材料
  • 批准号:
    RGPIN-2019-05149
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 6.7万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Meso-scale liquid crystal/polymer phase separation with anisotropic and hierarchical nonuniform structures and development of thermoresponsive light control devices
具有各向异性和分层非均匀结构的介观液晶/聚合物相分离以及热响应光控器件的开发
  • 批准号:
    19K03779
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 6.7万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Polymer and Liquid Crystal Assembled Nanomaterials
聚合物和液晶组装纳米材料
  • 批准号:
    RGPIN-2019-05149
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 6.7万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Collaborative Research: Manufacturing of Polymer Nanofiber Arrays on Surfaces by Chemical Vapor Deposition into Liquid Crystal Templates
合作研究:通过化学气相沉积液晶模板在表面制造聚合物纳米纤维阵列
  • 批准号:
    1916654
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 6.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Manufacturing of Polymer Nanofiber Arrays on Surfaces by Chemical Vapor Deposition into Liquid Crystal Templates
合作研究:通过化学气相沉积液晶模板在表面制造聚合物纳米纤维阵列
  • 批准号:
    1916888
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 6.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Low driving voltage by novel light scattering mechanism in polymer composite liquid crystal device
聚合物复合液晶器件中新型光散射机制的低驱动电压
  • 批准号:
    18K04257
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 6.7万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Ordered structure formation in polymer-brush-decorated-particle/liquid-crystal mixed system
聚合物刷修饰颗粒/液晶混合体系中有序结构的形成
  • 批准号:
    18H02033
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 6.7万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Chiroptical resolution and thermal switching of chirality in conjugated polymer luminescence using selective reflection and transmission of chiral nematic liquid crystal
利用手性向列液晶的选择性反射和透射进行共轭聚合物发光中手性的手性光学分辨率和热切换
  • 批准号:
    17K19156
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 6.7万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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知道了