拉伸液晶与LC AuxeTec极限

Auxeticity——材料变厚的趋势而不是薄当拉伸——是一个不寻常的现象。虽然房地产并不常见,但它不是闻所未闻的。在自然界中,几个例子,可以看出在跟腱,猫的皮肤和沸石。但是让这种行为有吸引力的是,auxeticity让材料优势时吸收冲击,以及抵抗骨折和眼泪。让他们有前途的材料需要持久的应用程序中,如防弹衣和玻璃建筑和车辆。

正因为如此,研究人员利用大量的创新方法在过去40多年来创建合成增大的材料。增大的材料都有一个共同点是负泊松比的测量材料的膨胀力垂直于被应用。3 d打印或以其他方式形成复杂的多孔几何图形——蜂窝结构或穿孔表,例如,它可以创建auxeticity材料,通常会表现出积极的泊松比。然而,这些材料的孔隙度要求介绍了固有的弱点,和复杂的制造过程通常需要另外让他们生产成本。新公司的LC AuxeTec旋转从在英国利兹大学的,是着手解决。

公司是由海伦·格里森的利兹大学的物理学和天文学学院,英国,之后她的博士生Devesh Mistry偶然发现:第一个分子水平,无孔增大的合成材料,基于液晶弹性体。液晶弹性体交联聚合物网络,包括液晶半个,类似于那些显示您的手机。“我有一个项目和一些验光师在曼彻斯特大学的多年,”格里森解释道。的挑战是:我们可以用一个电压在隐形眼镜可切换的焦点隐形眼镜以同样的方式,你可以改变图像显示在显示设备上。

在开发可切换的镜头,他们选择了探索液晶弹性体由于其透明度和财产和半软弹性——这意味着他们可以变形几乎没有能源成本,但由于折射率的变化,使他们可能适合机械变形镜头。然而,由于没有可用的材料有他们想要的特定属性,他们着手开发自己的配方。这是在描述新弹性体的机械和光学性质,他们发现他们独特的分子增大的特性。

那么,什么是它从根本上导致这种行为?“当我们第一次发现,更容易知道不是发生在分子水平上比,”格里森说。对传统增大的材料,它们的网络结构,拉伸时,他们变形给改变的方式,他们得到厚是因为他们体积变化。但我们知道,在分子水平上,我们的材料不改变体积。实际上没有一个理论预测增大的变形可能是什么。我们知道,增大的变化都与一些大的反应分子秩序发生在材料的应变。”

调优和探索

他们所知道的是,它的工作原理和弹性体,从生产的角度来看,比传统生产更有吸引力增大的材料。骨头的制造过程是基于标准过程从液晶显示器行业,以及材料本身生产商用前兆。给你一个过剩的潜在的商业应用。

我们试图集中的地区有挑战现任材料,”基思•罗林斯评论一位经验丰富的管理顾问和材料行业市场总监加入来帮助缓解向商业化过渡。这些新材料的潜力是非常宽,增大的行为的结合,机械和光学特性允许范围广泛的应用程序有针对性。汽车和建筑玻璃夹层是这样一个领域,我们认为增大的液晶弹性体在目前使用的材料可以提供性能提升。与羽翼未丰的公司的早期阶段的谈判与合作伙伴,罗林斯预计商业化采取一年到18个月的时间——“这是一个积极的策略,”他补充道。

和材料是相当新的发展,有很多的探索空间。的其他功能的液晶弹性体,在增大的材料方面,tuneability,”格里森说。我们使用一组特定的化学前兆,但是有很多可用的。我们做的是向列液晶网络,有机会构建其他功能。有很多的专业知识在英国和其他地方的液晶材料,那么建立在知识和技能让你得到不同的功能可能会很兴奋。”