Phase transitions and soft elasticity of smectic elastomers
近晶-C弹性体可通过交联制备，例如，液晶聚合物，在近晶-A相中，然后通过近晶-A到近晶-C的相变冷却。这种从$D_{\infty h}$到$C_{2h}$对称性的转变自发地破坏了近晶平面中的旋转对称性，正如从近晶-A到具有$D_{2h}$对称性的双轴近晶相的转变一样。我们研究这些过渡和新兴的弹性近晶-C和双轴相在三个相关的模型，并表明，这些阶段表现出软弹性类似的弹性体。
2005-02-02 cond-mat.soft
Anomalous elasticity in nematic and smectic elastomer tubule
我们研究的异常弹性的小管阶段的弹性体和近晶弹性体膜，这是平坦的一个方向，在另一个皱巴巴的。这些相具有相同的宏观对称性，包括自发破缺的面内各向同性，因此属于相同的普适类。在膜的固有尺寸D的上临界值$D_c =3$以下，热波动相对于沿小管轴的弹性位移使弹性重新归一化，使得用于沿小管轴压缩和用于弯曲小管轴的弹性模量变得依赖于长度尺度。这种反常的弹性与d维的常规smectics属于同一普适类，其中D扮演d的角色。对于物理小管，D=2，这种异常是幂律型的，因此可能比常规smectics中的对数异常更容易通过实验检测。
2008-08-12 cond-mat.soft
Negative Poisson's ratio and semi-soft elasticity of smectic-C liquid crystal elastomers
近晶-C液晶弹性体的模型预测，它可以显示软弹性，其中弹性体的形状在没有能量成本的情况下改变。软模式的振幅和伴随的剪切取决于层法线和指向矢相对于拉伸轴的取向。我们表明，在某些几何形状的董事被迫旋转垂直于拉伸轴，造成横向膨胀的样品;负泊松比。目前的模型不包括必须存在于物理样品中的缺陷的影响。我们研究了一个简单的模型，这些缺陷的软模式在单畴近晶-C弹性体在各种几何形状的效果。当平行于层法线拉伸时（施加应变），一旦指向矢开始旋转，弹性体就具有负刚度。我们表明，这是一个结果的负泊松比在这个几何形状通过一个简单的标量模型。
2011-07-28 cond-mat.soft
Adhesion of a nematic elastomer cylinder
针对向列弹性体的软弹性特性，通过数值模拟研究其对刚性基底上向列弹性体圆柱粘附行为的影响，揭示了应力分布的特殊规律，结果与实验一致。
2024-05-17 cond-mat.soft
Cavitation in elastomers: A review of the evidence against elasticity
本文综述了反对弹性体空化弹性观点的证据，指出其非纯弹性现象，并展望了将空化视为断裂现象的研究方向。
2023-12-22 cond-mat.soft
Unconventional elasticity in smectic-A elastomers
我们研究了近晶- $A$弹性体的弹性的两个方面，这使得这些材料真正地和定性地不同于常规的单轴橡胶。在平行于层法线施加的应变下，单畴近晶- $A$弹性体在约3%的阈值应变值以上表现出杨氏模量的急剧变化，如Nishikawa和Finkelmann在实验中所测量的[Macromol. Chem. Phys. { \bf 200}，312（1999）]。我们的理论预测，这样的应变诱导过渡到近晶- $C$ -like状态，这是这种转变，导致弹性模量的变化。我们计算的应力-应变行为，以及倾斜的近晶层和分子取向的应变沿层法线，我们比较我们的研究结果与实验数据。我们还研究了手性近晶- $A^\ast$弹性体的电斜效应。根据Lehmann { \em et al}的实验，[Nature { \bf 410}，447（2001）]和Köhler { \em et al}. [应用物理A { \bf 80}，381（2003）]，这种效应导致近晶- $A^\ast$弹性体产生巨大的或至少非常大的横向电致伸缩。将极化引入到我们的理论中，我们计算了近晶- $A^\ast$弹性体膜在横向外部电场作用下的高度变化，并将此结果与实验结果进行了比较。
2007-06-20 cond-mat.soft
Pseudo-Casimir stresses and elasticity of a confined elastomer film
传统上，本体弹性体的弹性行为的研究是在经典橡胶弹性的基础上进行的，经典橡胶弹性将链视为热波动的，但忽略了交联的热波动。在这里，我们考虑一个不可压缩的平面弹性体膜的轴对称形状之间的两个大的硬共面基板，与膜的轴垂直的基板。我们解决的影响，热波动的交联上的自由能的弹性形变的系统，受到的要求，波动的弹性体不能脱离基板。我们研究的行为的变形自由能的一种情况下，刚性钉扎边界条件被施加到一类弹性波动的限制表面，和另一种情况下，相同的弹性波动进行软“胶合”的潜力。我们发现，可以有显着的偏离（定量和定性）从经典的橡胶弹性理论的预测时，弹性波动。最后，我们比较了弹性波动引起的吸引力部分或伪Casimir应力与受限但非弹性体系统中的标准热Casimir应力的特性，发现当施加刚性钉扎边界条件时，对于胶合势的情况，我们发现对涨落应力吸引部分的首阶修正与衬底间的间距成反比衰减。
2016-05-11 cond-mat.soft
Dynamics, dynamic soft elasticity and rheology of smectic-C elastomers
我们提出了一个理论的低频，长波长的动态软近晶-C弹性体与锁定近晶层。我们的理论，这超出了纯流体力学，预测这些弹性体的动态软弹性，并允许我们计算相关的流变学实验以及模式结构的存储和损耗模量。
2006-01-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Characterizing Large Strain Elasticity of Brittle Elastomeric Networks by Embedding Them in a Soft Extensible Matrix
在这里，一般的设计和性能的新的多网络弹性体的特殊组合的刚度，韧性和弹性的报告。在本文中，它是报告在更详细的断裂应变的增加所产生的增韧可以用来提供很大的洞察力，否则脆丙烯酸交联网络的大应变性能。该网络已通过聚合和与单体溶胀的序列制备。已经改变的参数是基础单体的性质和第一网络的交联度。在这里，小应变性能，平衡溶胀，大应变性能在单轴拉伸的特点。它示出在这里，多个网络的大应变性能是定量控制的拉伸的第一网络，它作为一个膨胀填料的大应变性能，而小的和中间的性能控制的缠结密度，可以大大优于均匀的网络。不同的脆性和预拉伸弹性体网络以低体积分数嵌入在软的可延伸基质中。最终材料韧性的增加直接受预拉伸网络的非线性弹性性质及其体积分数的控制，为韧软材料提供了一般的设计准则
2017-02-13 cond-mat.soft
Homogenization of elastomers filled with liquid inclusions: The small-deformation limit
本文推导了描述含液体夹杂弹性体在准静态小变形下宏观力学响应的均匀化方程。推导进行了周期性微结构的材料通过两个尺度的渐近分析。重点是非耗散情况下，当弹性体是弹性固体，构成夹杂物的液体是弹性流体，分离固体弹性体与液体夹杂物的界面是具有初始表面张力的弹性界面，并且夹杂物最初是$n$ -球形（$n=2,3$）形状。值得注意的是，尽管由于界面处的初始表面张力而在夹杂物内存在局部残余应力，但这种填充的弹性体的宏观响应证明是不含残余应力的线性弹性固体的宏观响应，因此其简单地以有效弹性模量$\bar{\textbf{L}}$为特征。此外，尽管本体和界面中的局部弹性模量不具有较小的对称性（由于界面处存在残余应力和初始表面张力），但所得的有效弹性模量$\bar{\textbf{L}}$确实具有常规线弹性固体（即，$\bar{L}_{ijkl}=\bar{L}_{jikl}=\bar{L}_{ijlk}$）的标准较小对称性。作为第一个应用程序，数值计算结果和分析的各向同性悬浮液的不可压缩液体$2$ -球形夹杂物的单分散尺寸嵌入在各向同性不可压缩弹性体的有效弹性模量。
2023-01-25 cond-mat.soft
Commentary on: "Unconventional elasticity in smectic-A elastomers" by O. Stenull and T.C. Lubensky
近晶-A（SmA）弹性体平行于近晶层法线变形的再取向行为已被Stenull和Lubensky解释为Sm-C样转变。然而，实验证明这种转变不会发生。
2007-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Uniaxial and biaxial soft deformations of nematic elastomers
我们给出了向列型弹性体的软弹性形变模式的几何解释，并给出了单轴向列型和双轴向列型有序的明确例子。我们展示了在这种非经典弹性体旋转的重要性，以及如何旋转的参考和目标状态下的不变性给出软弹性（Golubovic和Lubensky定理）。旋转的作用使得极分解定理对于将一般变形分解为体旋转和对称应变至关重要。张量的平方根的作用进行了讨论，在这种情况下，找到明确的形式软变形（奥姆斯特德的方法）。
2002-02-18 cond-mat.soft
Anomalous elasticity of nematic and critically soft elastomers
单轴弹性体的特征在于五个弹性常数。如果它们的弹性模量C_5描述了包含各向异性轴的平面内的剪切应变的能量为零，则它们被称为软的。在空间维度d小于或等于3，软弹性体表现出异常的弹性与一定的长度尺度依赖的弯曲模量发散和剪切模量消失在大的长度尺度。使用d = 3时的重整化场论和ε= 3 - d中的一阶场论，我们计算了两个软系统的临界指数和表征异常弹性的其他性质：（i）弹性体，其中柔软度是由与从各向同性状态到非均质状态的转变相关的自发对称性破缺诱导的Goldstone模式的表现，和（ii）我们称之为临界软弹性体的一种特殊形式，其中C_5 = 0对应于一个临界点，该临界点终止了C_5 > 0的单轴弹性体的稳定状态。
2003-11-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anomalous elasticity of nematic elastomers
利用重整化场论的幂方法研究了弹性体的反常弹性。利用对称性和相关性的一般论点，我们引入了一个最小的Landau-Ginzburg-Wilson弹性能量的弹性体。执行一个图解的低温膨胀，我们分析的位移场的波动和低于上临界尺寸3。我们的分析揭示了某些弹性模量的异常，在这个意义上，它们取决于长度尺度。在$d = 3$中，这种依赖性是对数的，在$d=3$以下，它是具有反常标度指数的幂律类型。4个相关的剪切模量之一消失在长的长度尺度，而唯一相关的弯曲模量发散。
2002-12-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
High Strain Rate Behavior of Liquid Crystal Elastomers
California Institute of Technology（加州理工学院）；Rey Juan Carlos University（雷伊胡安卡洛斯大学）；Technion – Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
本文针对各向同性起源多畴液晶弹性体，利用新型拉伸落锤塔实现高应变率测试，并扩展本构模型以描述其宽应变率行为，为能量吸收应用提供实验与理论支持。
2025-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermal fluctuations and anomalous elasticity of homogeneous nematic elastomers
我们提出了一个统一的配方的旋转不变的非线性弹性的各种自发各向异性相，并用它来研究热波动的弹性体和自发各向异性凝胶。我们发现，在热力学极限均质弹性体是普遍不可压缩的，其特征在于由一个普遍的剪切模量比，并表现出异常的弹性控制的非平凡的低温不动点微扰在D=3- 10维。在三维空间中，我们做出的预测是渐进准确的。
2002-12-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Soft-Elasticity Optimises Dissipation in 3D-Printed Liquid Crystal Elastomers
单畴液晶弹性体（LCE）的软弹性对于在恒定应力下理想地吸收应变能的冲击吸收应用是有希望的。传统上，考虑到合成足够大的单畴器件的众所周知的困难，尚未对LCE进行压缩和冲击研究。在这里，我们展示了3D打印散装（$>cm^3$）单域LCE设备使用直接墨水写入和研究其压缩软弹性超过80年的应变率。在准静态速率下，单畴软弹性LCE耗散45%的应变能，而比较材料耗散小于20%。在高达$3000~s^{-1}$的应变率下，我们的软弹性单域LCE始终表现得最接近理想的冲击吸收体。跌落测试表明，软弹性是有效降低冲击严重程度的可能机制-软弹性LCE的Gadd严重程度指数比可比的各向同性弹性体低40%。最后，我们证明了剪裁变形和屈曲行为在单畴LCE通过印刷方向。
2021-06-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Soft elasticity in biaxial smectic and smectic-C elastomers
在近晶-$A$相中交联的理想（单畴）近晶-$A$弹性体是简单的单轴橡胶，只要变形小。由这些材料，通过近晶-$A$到近晶- $C$相变的冷却，生产近晶- $C$弹性体。至少原则上，双轴近晶弹性体也可以通过从近晶- $A$冷却到双轴近晶相来制备。这些相变，分别从$D_{\infty h}$到$C_{2h}$和从$D_{\infty h}$到$D_{2h}$对称性，自发地破坏了近晶平面中的旋转对称性。我们在三种不同但相关的模型中研究了近晶- $C$和双轴相的上述转变和弹性：作为双轴和近晶- $C$相的Cauchy-Saint-Laurent应变张量的函数的Landau样唯象模型和详细模型，包括来自弹性网络、近晶层压缩、以及作为应变和$c$指向矢两者的函数的近晶- $C$相的近晶-$C$倾斜。我们发现，紧急阶段表现出软弹性，其特征在于某些弹性模量的消失。我们详细分析了自发对称性破缺作为软弹性起源的作用，并讨论了软弹性的不同表现形式，如在一定的剪切和拉伸应变下没有回复力。
2006-11-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic Soft Elasticity in Monodomain Nematic Elastomers
我们研究了单畴液晶弹性体在剪切作用下的线性动态力学响应。讨论了时间-温度叠加问题，得到了玻璃态与玻璃化转变温度Tni之间的主曲线。然而，由于从“软弹性”向列相区改变为普通各向同性橡胶响应，时间-温度叠加在透明点Tni之前并不起作用。我们专注于主曲线的低频区域，并建立模G' ~ ω ^a的幂律依赖性。这个规律与静态应力松弛的结果非常一致，静态应力松弛曲线在相应的长时间和温度范围内服从类似的幂律G' ~ t^{-a}。
2002-08-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Nonlinear Elasticity, Fluctuations and Heterogeneity of Nematic Elastomers
液晶弹性体实现了一种迷人的新形式的软物质，即传统的交联聚合物凝胶（橡胶）和液晶的复合物。这些{ \em固体}液晶汞齐，非常类似于它们的（常规的，流体）液晶对应物，可以自发地部分打破平移和/或取向对称性，伴随着新的软戈德斯通模式。因此，这些材料可以表现出非常规的弹性，其特征在于一些弹性模量的弹性强制消失。因此，对这种固体的恰当描述需要对经典弹性理论作必要的修改。在这项工作中，我们发展了一个{ \em旋转不变}，{ \em非线性}理论的弹性体的理想液晶弹性体的双相。我们表明，它的特点是软模式，对应于长波长的剪切变形的固体网络和旋转的方向场的组合。我们研究了这些软模的热涨落网络的不均匀性的存在下，并表明，它们导致了各种各样的异常弹性性质，如奇异的长度尺度相关的剪切弹性模量，发散的弹性常数的张开变形的指向矢，长尺度不可压缩性，普遍泊松比和非线性应力应变关系的任意小应变。这些长尺度的弹性性质是{ \em通用}的，由一个非平凡的零温度固定点控制，并构成了一个定性的崩溃的经典弹性理论在弹性体。因此，弹性体实现了稳定的“临界相”，其特征在于普遍的幂律相关性，类似于连续相变的临界点，但在整个相上延伸。
2007-09-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-Gaussian chain statistics and finite extensibility in liquid crystal elastomers
在这项工作中，我们将得到一个各向异性的推广的可伸展链模型，由于库恩和Grün，这是众所周知的橡胶弹性。这提供了将弹性行为与描述液晶单体在主链弹性体内的取向的概率分布耦合的链能量。关键点是调用最大相对熵假设的键角分布的观察链。给出了链能量的四阶泰勒展开式，该展开式只与链分布函数的二阶和四阶矩耦合。
2016-05-17 cond-mat.soft
Theory of Liquid Crystal Elastomers: From Polymer Physics to Differential Geometry
在液晶弹性体中，液晶的取向顺序与交联聚合物网络的弹性变形相结合。以前的理论研究通过两种不同的方法来描述这些材料：基于液晶指向矢和变形张量的新古典理论，以及基于实际度量张量和参考度量之间的差异的几何弹性理论。在这里，我们使用基于微分几何的形式主义连接这两种方法。通过这种联系，我们确定了指向矢和几何形状对温度变化的响应。
2016-12-20 cond-mat.soft
Soft elasticity of RNA gels and negative Poisson ratio
我们提出了一个模型的RNA凝胶的弹性性能。该模型预测的形式的负泊松比和形状不稳定性的异常弹性性能。这种反常弹性是由单链RNA的非高斯力-形变关系产生的。双链序列和伴随的单轴弹性体的软模产生的旋转对称性破缺极大地放大了这种效应。
2005-12-18 cond-mat.soft
Commentary on "Mechanical properties of mono-domain side chain nematic elastomers" by P. Martinoty et al., Eur. Phys. J. E 14, 311 (2004)
我们讨论了Martinoty等人关于弹性体的流变学实验。根据这些材料的长波低频动力学的理论模型。我们回顾这些理论，并讨论如何可以修改它们，以提供一个唯象描述的非流体动力学频率制度的实验中探测。此外，我们回顾了软弹性和半软弹性的概念，并评论它们对实验的影响。
2004-09-21 cond-mat.soft
Beyond mechanochromism: Programmable multimodal actuation in cholesteric liquid crystal elastomer hollow fibers
Tsinghua University（清华大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；Peking University（北京大学）
本研究开发了可编程胆甾相液晶弹性体空心纤维，通过取向编码和软弹性实现多模态气动驱动与同步变色，并建立膜气球模型解释其力学行为。
2025-10-14 cond-mat.soft
Wrinkling of a thin film on a nematic liquid crystal elastomer
当薄膜受到压缩时，通常在沉积在软弹性体基底上的薄膜中产生皱纹。受最近实验的启发[Agrawal等人，软物质8，7138（2012）]，其示出了如何通过使用弹性体基底来控制褶皱形态，我们发展了在弹性体顶部的各向同性膜的小幅度褶皱的理论。假定弹性体的指向矢位于平行于未变形膜平面的平面内。对于沿垂直于弹性体指向矢的方向的膜的单轴压缩，系统表现为各向同性基底上的压缩膜。当单轴压缩方向为n阶时，我们发现液晶弹性体的软弹性特性导致了一个临界应力，与各向同性基片的情况相比，该临界应力很小。我们还确定了在临界应力的皱纹的波长，并显示了临界应力和波长如何依赖于基板的深度和各向异性的聚合物链在弹性体的弹性体。
2016-04-30 cond-mat.soft
Bending-induced director reorientation in a nematic liquid crystal elastomer bonded to a hyperelastic substrate
本文在非线性弹性理论的框架下，研究了表面涂敷有液晶液晶弹性体的超弹性基底的二维纯弯曲问题。对于给定的本构模型，建立了由变形动量平衡、取向动量平衡和力学约束组成的控制系统，并导出了相应的精确解。发现存在两种不同的弯曲解。为了确定哪一个是优选的，我们比较了两种解决方案的总势能，并发现对于某些材料参数，两种能量曲线可能在弯曲角$α_c$的临界值处具有交点。具体地，指向矢$\bm n$在$α_c$处突然将$\dfracπ{2}$从一个解旋转到另一个解，这指示指向矢重定向（或跳跃）。此外，不同的材料和几何参数的弯曲变形和过渡角$α_c$的影响可以揭示使用所获得的弯曲解。同时，该精确解可为验证液晶弹性体近似平板模型的准确性提供基准问题。
2020-03-16 cond-mat.soft
A Dimensionally-Reduced Nonlinear Elasticity Model for Liquid Crystal Elastomer Strips with Transverse Curvature
针对具有横向曲率的液晶弹性体条带，本工作推导了一种降维1维非线性弹性模型，经3维有限元计算和实验验证，能有效捕捉激活条带中类似卷尺弹簧的局部化构型。
2023-10-23 cond-mat.soft math.AP
Characterization of the soft behavior of nematic elastomers over a range of temperature and strain rates
California Institute of Technology（加州理工学院）；Saint-Gobain Research North America（圣戈班北美研究院）
本文通过新实验装置和数据集，研究了向列弹性体在不同温度和应变速率下的软行为，并将其拟合到新的模型中。
2025-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Phase transitions and microphases in elastomers. I. Emergence of stable domains
Harvard University（哈佛大学）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）
该研究通过传统弹性理论结合体积守恒产生的非局域热力耦合，解释弹性体中源于弹性与热力学相互作用尺度不匹配的微相形成，重现了相变温度和畴尺寸对弹性体刚度的依赖关系。
2026-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Deformation localisation in stretched liquid crystal elastomers
本文在有限弹性框架内建模液晶弹性体在单轴拉伸下的颈缩与剪切条纹两种不稳定性，通过有限元模拟结合单轴有序参数变化成功重现这两种现象，并首次数值验证了最优条纹宽度随向列相穿透深度增加的规律。
2024-06-11 cond-mat.soft math-ph math.MP
Finsler geometry modeling and Monte Carlo study of 3D liquid crystal elastomer
我们研究了三维（$3D$）液晶弹性体（LCE）的芬斯勒几何（FG）建模的背景下，其中FG是一个数学框架，用于描述各向异性现象。LCE是一种$3D$橡胶状物体，并具有显著的性能，例如所谓的软弹性和伸长率，其机理目前尚不清楚。为了理解这些各向异性现象，我们引入了一个变量$σ$，它代表了液晶（LC）分子的方向自由度。该变量$σ$用于定义LC分子和本体聚合物之间相互作用的Finsler度量。通过对两平行板间圆柱体的Monte Carlo（MC）模拟，我们发现MC数据中存在软弹性，使得拉伸应力和应变与实验结果一致。此外，伸长也观察到的MC模拟的结果与自由边界的球体，从MC模拟获得的数据也与现有的实验结果是一致的。
2017-02-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Liquid crystal elastomers and phase transitions in rod networks
在这篇文章中，我们构建和分析各向异性交联聚合物模型的工具，从液晶弹性体的理论。这些系统的各向异性源于网络中刚性棒分子单元的存在。我们研究不可压缩以及可压缩材料的能量最小化，各向同性非线性弹性理论与溶致液晶相结合的方法。我们将我们的研究结果应用于刚性杆网络中的相变研究，以模拟细胞骨架中肌动蛋白丝系统的行为。
2013-03-25 cond-mat.soft math.AP
Elasto-capillarity at the nanoscale: on the coupling between elasticity and surface energy in soft solids
利用分子动力学模拟直接测量了液滴和气泡对软固体的毛细作用力。接触线附近的液体作用在固体上的力并不像通常假设的那样沿着液-汽界面取向，也不垂直于固体表面，而是指向液体。它表明，由这个力引起的弹性形变只能解释，如果相反的不可压缩的液体，表面应力是不同的表面能。利用热力学变分方法，我们证明了通过测量细长体在液体中的变形，可以精确地确定表面应力和表面能。从分子动力学获得的结果完全证实了最近通过实验获得的结果[Marchand等人，Phys. Rev. Lett. 108，094301（2012）]。
2013-05-30 cond-mat.soft
Adhesion Induced Instabilities and Pattern Formation in Thin Films of Elastomers and Gels
流体静力学应力的软弹性膜通过经历形态不稳定性来规避所施加的约束，形态不稳定性的波长由膜的表面和弹性应变能的最小化决定。虽然对于单个膜，波长完全取决于其厚度，但协同能量最小化指示波长取决于两个接触膜的弹性模量和厚度。如果膜的表面张力与其弹性相比具有显著的影响，则波长还可以取决于膜的材料性质。当这样的限制膜受到一个不断增加的正常位移，形态图案演变成裂纹，这反过来又决定了粘接断裂行为的界面。虽然，在一般情况下，厚度提供了相关的长度尺度的基础上的著名的格里菲斯-肯德尔标准的剥离的刚性盘从一个有限的膜，它是修改非平凡的弹性毛细管数的超软膜。取决于限制的程度和外部应力的空间分布，液体系统中的正则不稳定模式的各种类似物也可以用薄的限制弹性膜再现。
2015-08-05 cond-mat.soft
Chiral phase-coexistence in compressed double-twist elastomers
我们采用各向异性橡胶弹性理论来模拟生物系统中的交联双扭液晶柱。在机械拉伸中，我们恢复了应变矫直，但在小扭转角极限下有一个精确的表达式。在压缩中，我们观察到高和低扭曲相位之间的共存。共存开始在小的压缩应变，并鲁棒地观察到任何各向异性的交联和一般的双扭转功能-但消失在大的扭转角。在共存区域内，双扭圆柱在恒定应力下允许有较大的压缩。我们的研究结果是定性与以前的观察肿胀或压缩胶原纤维，表明这种现象可能是容易获得的实验。
2021-04-04 cond-mat.soft physics.bio-ph
Universal deformations of ideal liquid crystal elastomers
液晶弹性体是橡胶状固体，其中液晶介晶（刚性棒状分子）结合到聚合物的主链中或作为聚合物的侧链。由于橡胶的熵弹性和液晶的取向相变之间的耦合，这些固体显示出一系列不寻常的热机械性能。这些有趣的特性之一是柔软的行为，它能够在几乎没有应力的情况下发生显著的变形。虽然这种现象是众所周知的，但它在很大程度上是在均匀变形的背景下进行研究的。本文研究复杂非均匀变形中的软行为。我们将这些材料建模为超弹性、各向同性、不可压缩固体，并利用埃里克森的开创性工作，埃里克森建立了非平凡的普遍变形的存在，这些变形满足每一个超弹性、各向同性、不可压缩固体的平衡方程。我们研究了球形和圆柱形气球的膨胀，空化和弯曲。
2022-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Liquid crystal elastomer coatings with programmed response of surface profile
刺激响应型液晶弹性体（LCEs）具有分子取向有序性和类橡胶弹性的强耦合性，在软机器人、传感、运输和推进系统中显示出巨大的工作潜力。我们展示了一个动态的热控制LCE涂层的表面形貌实现通过预先设计的图案在平面内的分子取向。这些图案决定了LCE涂层是否产生隆起、凹陷或平面内变形。确定性依赖的面外动态表面轮廓上的面内取向图案解释由激活力。这些力由两个因素引起：（i）由温度驱动的聚合物网络的拉伸-收缩;（ii）LCE的空间变化取向。激活力概念将响应性LCE带入活性物质的范畴。所证明的关系可用于设计具有模拟生物组织（例如皮肤）的功能的可编程涂层。
2018-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Photo-switchable liquid crystalline brush as an aligning surface for liquid crystals: modelling via mesoscopic computer simulations
我们认为介观模型的液晶刷，可能作为一个光开关取向表面的预取向的低分子量液晶在一个散装。通过将侧链分子结构的聚合物链接枝到基底上来构建刷，其中侧链由模拟偶氮苯单元的发色团单元终止。当用紫外光照射时，发色团光异构化成非介晶顺式状态，并且整个系统变成没有取向顺序的普通聚合物刷，并且具有两种状态：塌陷和拉直，这取决于接枝密度。当用可见光照射时，发色团光异构化成介晶反式状态，由于发色团之间的强吸引力，导致链之间形成瞬态网络。在这些条件下刷的自发自组装导致取向各向同性的多畴结构。作为两阶段制备方案的结果，可以在一定的温度和接枝密度间隔下实现刷内发色团的期望的单轴平面有序。在第一阶段，外部刺激使发色团单轴定向。系统在第二阶段在给定温度下平衡，并关闭外部刺激。预取向的发色团保持或松开它们的取向，这取决于在第一阶段期间形成的链的瞬时网络所固有的记忆效应的强度，类似于液晶弹性体的情况，其中这种效应是由共价交联引起的。
2022-10-19 cond-mat.soft
A Molecular Theory for Liquid Crystal Elastomers: Nematic Ordering, Shape Deformation and Mechanical Response
本研究提出液晶弹性体的自洽场分子理论，揭示向列有序、网络形变与力学响应的耦合规律，阐明标度关系与应力对相变的调控作用，理论结果与实验吻合，为相关材料设计提供支撑。
2023-10-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Electrically Modulated Wetting of Drops on Soft Dielectric Films
电介质膜的弹性和在所施加的电压下其上的固着液滴的润湿之间的相互联系仍然没有解决。在这里，我们报告的电介质上的电润湿（EWOD）的行为，不同的弹性的介电弹性体膜上的固着液滴-从一个明显的刚性介电膜的软，可变形的介电膜。我们的研究结果表明，下面的电介质膜的弹性提供了一个额外的控制液滴电润湿行为，这可能是最好的解决从自由能为基础的考虑，导致修改的经典李普曼-杨范例。我们还提供了一个解释上的位移曲线的变形的软介质表面，由于界面的电弹性毛细相互作用触发的电润湿固着液滴。这些结果在各种新兴应用中具有深远的重要性，从软液体透镜的开发到药物输送。
2016-04-26 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Lifetime-configurable soft robots via photodegradable silicone elastomer composites
Seoul National University（首尔大学）；UNIST (Ulsan National Institute of Science and Technology)（蔚山国立科学技术院）；Korea Institute of Science and Technology (KIST)（韩国科学技术研究院）；Korea University of Science and Technology（韩国科学技术院）；Sogang University（西江大学）
开发软体机器人，可以控制自己的生命周期，并按需降解，同时保持超弹性是一个重大的研究挑战。按需可降解的软体机器人，在操作过程中保留其原始功能，并在特定的外部刺激下快速降解，提供了自我指导临时机器人消失的机会。本研究提出了软体机器人和材料，表现出优异的机械拉伸性，并可以通过混合产生氟化物的二苯基碘六氟磷酸盐（DPI-HFP）与有机硅树脂在紫外线（UV）光下降解。光谱分析揭示了Si-O-Si骨架断裂的机制，使用氟离子（F-），这是从紫外曝光的DPI-HFP产生的。此外，基于光差示扫描量热法（DSC）的热分析表明，在升高的温度下，分解动力学增加。此外，我们展示了机器人应用这种复合材料制造的步态机器人。包括应变传感器、温度传感器和光电探测器在内的软电子器件的集成扩展了机器人的功能。这项研究提供了一种简单而新颖的策略，用于设计生命周期模仿软机器人，可用于减少软机器人浪费，探索机器人无法检索的危险区域，并确保硬件安全与按需破坏性材料平台。
2023-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cs.RO
The roles of elasticity and dimension in liquid-gel phase separation
本文比较六种弹性模型，提出结合Arruda-Boyce与滑移管的新模型，揭示相分离中弹性与维度对临界温度和浓度的影响，区别于常规相分离。
2025-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Elasticity-Controlled Jamming Criticality in Soft Composite Solids
本文研究高填充软复合材料在颗粒体积分数升高时的力学预测难题，提出由基质与颗粒弹性控制的剪切 jam 塞临界标度框架，解释应变硬化并提供通过调控内含物 jam 塞特性设计材料的新范式。
2024-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
