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  自然界中微生物和動植物面對各種刺激（光、熱、濕度等）產生的響應運動使系統能夠適應外部環境的變化，并為新型軟驅動器的構建提供了靈感。最近，由于纖維軟體驅動器具有機械柔性、可連續變形、能順應復雜環境及可編程等諸多優勢，在傳感器、可穿戴設備、人造肌肉、生物醫學和能源收集等諸多領域具有廣闊的應用前景。然而，目前纖維態軟體驅動器制備過程繁雜、生產效率較低且其驅動模式相對單一，響應速度慢等缺陷限制其多種應用場景。因此如何規模化開發具有多種刺激和快速響應的纖維軟體驅動器仍然是該領域亟待解決的關鍵問題之一。

  近日，江南大學魏取福教授、呂鵬飛研究員和安徽工程大學鳳權教授團隊合作提出了通過一種簡單的干法紡絲和涂層策略，規模化生產具有光/電/熱多刺激響應和快速大致動變形的纖維軟體驅動器。該PDA@MXene/LCE纖維軟體驅動器不僅結合了LCE的可逆形狀變形特性和PDA@MXene的優異的長效光電特性，而且還實現了光、電、熱多刺激響應快速驅動。為了驗證纖維軟體驅動器的光電領域應用前景，研究人員開發了光驅動的人工肌肉、智能開關和光驅動自適應智能窗系統。這項工作提出的策略為先進的多功能軟體驅動器開辟了一個新的技術領域。以上研究成果近期以“Scalable Functionalized Liquid Crystal Elastomer Fiber Soft Actuators with Multi-Stimulus Responses and Photoelectric Conversion”為題，發表在國際權威期刊《Materials Horizons》上。江南大學紡織科學與工程學院的博士研究生武丁勝為文章第一作者，江南大學魏取福教授、呂鵬飛研究員和安徽工程大學鳳權教授為論文共同通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金和安徽省重點研發與開發計劃等項目支持。

圖1. LCE復合纖維軟體驅動器的規模化制備過程示意圖

 圖2. LCE纖維軟體驅動器的熱驅動性能

 圖3. 基于復合纖維軟體驅動器構建的人工肌肉和光熱智能開關驅動過程示意圖

 圖4. 基于復合纖維軟體驅動器構建的自適應智能窗系統驅動過程示意圖

  原文鏈接：https://doi.org/10.1039/D3MH00336A