Un actuador blando deformable 3D multi-responsivo con color estructural ajustable habilitado por un compuesto de elastómero líquido cristalino colesterico/grapheno.

Los robots blandos inteligentes que integran tanto color estructural como capacidad de actuación controlable han atraído una atención sustancial para la construcción de sistemas biomiméticos, dispositivos biomédicos y robótica blanda. Sin embargo, dotar simultáneamente a los actuadores blandos de elastómero líquido cristalino colesterico (CLCE) de una deformabilidad 3D reversible y cambios de color estructural vívidos sigue siendo un desafío. En este trabajo, se realiza un actuador blando deformable 3D de una sola capa multi-responsivo (fuerza, calor y luz) con una capacidad de cambio de color estructural vívido a través de la estructura Janus inducida por la deposición de óxido de grafeno reducido (RGO) utilizando un método de evaporación controlado con precisión. Este actuador blando de color estructural de una sola capa puede transformarse directamente de una forma plana a una forma 3D a través del efecto fototérmico. La introducción de RGO no solo mejora las propiedades mecánicas y la saturación del color del CLCE, sino que también le otorga sensibilidad a la luz infrarroja cercana (NIR) a través del efecto fototérmico. Además, debido al gradiente estructural resultante de la deposición espontánea de RGO durante el proceso de deshidratación, los CLCE muestran una estructura apilada de la capa helicoidal de CLC y la capa amorfa dispersada de RGO, que son capaces de experimentar múltiples deformaciones 3D reversibles. Se logran las deformaciones reversibles de dispositivos biomiméticos, como películas en forma de pétalos que imitan flores en flor, tiras delgadas que imitan zarcillos de plantas, y una red de captura inspirada en telarañas para demostrar las aplicaciones de esta película compuesta RGO/CLCE de una sola capa. Este trabajo proporciona una estrategia simple para la construcción de actuadores blandos deformables 3D de una sola capa.