journal article·2022-05

Stiffness Variable Polymers Comprising Phase‐Changing Side‐Chains: Material Syntheses and Application Explorations

Meng Gao, Yuan Meng, Claire Shen, Qibing Pei

Advanced Materials· Volume 34· Issue 21
Publisher page

Abstract

Abstract Stiffness variable materials have been applied in a variety of engineering fields that require adaptation, automatic modulation, and morphing because of their unique property to switch between a rigid, load‐bearing state and a soft, compliant state. Stiffness variable polymers comprising phase‐changing side‐chains (s‐SVPs) have densely grafted, highly crystallizable long alkyl side‐chains in a crosslinked network. Such a bottlebrush network‐like structure gives rise to rigidity modulation as a result of the reversible crystallization and melting of the side chains. The corresponding modulus changes can be more than 1000‐fold within a narrow temperature span, from ≈10 2 MPa to ≈10 2 kPa or lower. Other important properties of the s‐SVP, such as stretchability, optical transmittance, and adhesion, can also be altered. This work reviews the underlying molecular mechanisms in the s‐SVP's, discusses the material's structure–property relationship, and summarizes important applications explored so far, including reversible shape transformation, bistable electromechanical transduction, optical modulation, and reversible adhesion.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Polymer composites and self-healing · Advanced Sensor and Energy Harvesting Materials · Advanced Materials and Mechanics

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Soft Materials Research Laboratory Department of Materials Science and Engineering Henry Samueli School of Engineering and Applied Science University of California Los Angeles CA 90095 USA

College of Light Industry Science and Engineering Tianjin University of Science and Technology Tianjin 300457 China

Funding

Office of Naval Research

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