Tweevoudig dynamische polymeernetwerkarchitecturen voor multi-stimuliresponsieve materialen

Toepassingen worden steeds technologisch uitdagender,
ontwerpcriteria voor structuren steeds complexer en materiaaleisen
steeds veeleisender. Voor deze wetenschappelijke uitdagingen
worden slimme materialen ontwikkeld. Stimuliresponsieve materialen
bezitten een aanpasbaar gedrag als reactie op een uitwendige
stimulus. Zelfhelende materialen kunnen schade herstellen en hun
functionele eigenschappen herwinnen. Echter, heel vaak bestaat er
een trade-off tussen het reversibel karakter van de reversibele
bindingen en de mechanische eigenschappen vereist door de
toepassing. Het voorgesteld onderzoek mikt op de combinatie van
meerdere responsieve chemieën, om (1) goede zelfhelende
eigenschappen en (2) reversibele verwerking en fabricage te
combineren met (3) excellente structurele stabiliteit en (4) preciese
controle over lokale stijfheden en responsieve eigenschappen in
complexe geometrische structuren.
Gedetailleerde experimentele studies van de (a) reactiekinetiek en
gerelateerde (b) structuur-eigenschap-ontwikkeling zullen resulteren
in nieuwe fundamentele inzichten en modellen die kunnen gebruikt
worden om (c) multi-stimuli-responsief gedrag te simuleren van (d) in
detail ontworpen multi-dynamische polymeernetwerkstructuren. Deze
fundamentele resultaten zullen gevaloriseerd worden voor 3D printen
van zachte robotische actuatoren met geoptimaliseerde zelfhelende
eigenschappen en structurele stabiliteit en voor het maken van 3D
structuren met spatiaal-gecontroleerde stijfheden