Los polímeros cristalinos líquidos funcionalizados con azobenceno se consideran materiales "inteligentes" debido a sus transformaciones de forma programables bajo diversos estímulos externos (es decir, térmico, químico, y transformación de forma fotomecánica). En particular, su capacidad de respuesta a la luz permite sistemas de accionamiento y alimentación sin ataduras. Ahora, Investigadores de la Universidad de Inha han demostrado la preparación y actuación de azo-LCN (azo-LCN / rGO) con patrón de óxido de grafeno reducido con módulo de elasticidad altamente mejorado, conductividad eléctrica, y rendimiento de actuación fotomecánica.

En sus estudios, evaporaron la solución de GO en un portaobjetos de vidrio enmascarado y obtuvieron un patrón de rGO mediante un proceso de reducción. La celda de vidrio con patrón rGO se logra colocando un Portaobjetos de vidrio recubierto de poliamida sobre el portaobjetos de vidrio con patrón rGO con un espaciador. En la celda de vidrio los monómeros cristalinos líquidos se inyectan y fotopolimerizan. Durante la fotopolimerización, el patrón rGO en la celda de vidrio se transfirió con éxito al azo-LCN debido a la gran cantidad de interacciones π-π entre el rGO y el resto benceno del azo-LCN, proporcionar una transferencia de tensión eficaz en las interfaces; esta, Sucesivamente, provoca un módulo muy mejorado. El módulo y la conductividad eléctrica se pueden adaptar simplemente ajustando el número de ciclos de recubrimiento de rGO. Después de repetir el proceso de recubrimiento rGO cuatro veces, el módulo y la conductividad eléctrica del azo-LCN / rGO alcanzó 6.4 GPa y 380 S cm ^-1 , respectivamente.

Bajo irradiación UV, el azo-LCN / rGO rígido demostró una mayor actuación de flexión que el azo-LCN más suave y limpio. Además de la isomerización fotoquímica trans-cis del resto azobenceno, el desajuste del coeficiente de expansión térmica (CTE) entre el azo-LCN y rGO generado por aumentos de temperatura fototérmica, induciendo una mayor actuación de flexión del azo-LCN / rGO. Por eso, La geometría con patrón rGO de azo-LCN / rGO ayuda a superar la relación de compensación entre la rigidez y la tensión de actuación. El azo-LCN / rGO también mostró una respuesta a múltiples estímulos debido a la amplia banda de absorción del rGO y la contracción / expansión térmica anisotrópica del azo-LCN. Luz de infrarrojo cercano (NIR), luz solar enfocada, y se puede emplear la llama de un encendedor portátil para activar el azo-LCN / rGO.

Finalmente, Los investigadores de Inha han introducido "azo-LCN / rGO diseñado por kirigami" con un mayor grado de libertad en lo que respecta a la actuación más allá de la capacidad de deformación del material. Tras la exposición a los rayos UV, el azo-LCN diseñado por kirigami se sometió a una reconfiguración de forma 3D de tipo activo sin deterioro del rendimiento eléctrico bajo estiramiento mecánico de tipo pasivo. Los investigadores han expandido los principios de la electrónica extensible sensible a la tensión de tipo pasivo a una reconfiguración de forma sensible a estímulos duales mediante una demostración del azo-LCN / rGO diseñado por kirigami, que evidencia una resistencia mecánica altamente mejorada, conductividad eléctrica, y rendimiento de actuación.