[发明专利]水响应的机械元件及制造这种元件的方法

权利要求书

1.一种包含聚合物网络的柔性结构(401，402)，所述聚合物网络(100)包含聚合的液晶单体(102)，其中所述结构限定了上表面层(203)和下表面层(204)，使所述聚合的单体取向，以使上表面层(203)中聚合的单体的平均轴向基本上与下表面层(204)中聚合的单体的平均轴向不同，其中聚合的液晶单体(102)包含通过施用试剂(104)可以断裂的可断裂次价键(103)。

2.权利要求1的柔性结构(401，402)，其中使所述聚合的单体(102)取向，以使上表面层(203；301)中聚合的单体的平均轴向与下表面层(204；302)中聚合的单体的平均轴向基本上差90°。

3.权利要求1的柔性结构(401，402)，其中所述聚合的液晶单体(102)在所述可断裂的次价键断裂时是可延伸的，以便所述可断裂次价键的断裂为所述试剂(104)的分子制造空间，并且将所述试剂(104)的分子结合在所述聚合的单体(102)中。

4.权利要求1的柔性结构(401，402)，其中所述可断裂次价键(103)在聚合的液晶单体(102)中是H桥。

5.权利要求1的柔性结构(401，402)，其中所述试剂(104)包括H₂O。

6.权利要求1的柔性结构(401，402)，其中所述聚合物网络(100)还包括不与所述试剂反应如断裂其次价键的聚合的单体。

7.权利要求1的柔性结构(401，402)，其中所述聚合的单体(102)结构为R¹-X-R³，其中R¹和R³的每一种均包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧化物、乙烯醚、氧杂环丁烷基团，或者与乙烯基结合的硫醇基团，并且其中X由两个羧基形成，或者由一个羧基和一个吡啶基形成。

8.权利要求1的柔性结构(401，402)，其中所述试剂(104)是H₂O，并且所述聚合的单体(102)具有以下结构：

其中R¹和R²的每一种都包含选自丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基的基团。

9.权利要求6的柔性结构(401，402)，其中形状记忆单体具有以下结构式：

10.一种将聚合物单元用作柔性结构(401，402)的用途，所述聚合物单元包含聚合物网络(100)，所述聚合物网络包含各自具有长/宽比的聚合的液晶单体(102)，其中所述柔性结构(401，402)限定了上表面层(203；301)和下表面层(204；302)，使所述聚合的单体(102)取向，以便上表面层(203；301)中聚合的单体的平均轴向与下表面层(204；302)中聚合的单体的平均轴向基本上差90°，并且其中聚合的单体包含通过施用试剂(104)可以断裂的可断裂次价键(103)，以使聚合的单体(102)的长/宽比因施用所述试剂(104)而改变，由此柔性结构(401，402)响应所述试剂(104)的施用而弯曲。

11.权利要求10中限定的聚合物单元的用途，其中所述试剂(104)处于液态和气态之一。

12.权利要求10中限定的聚合物单元的用途，其中所述试剂(104)是H₂O。

13.一种制造对试剂(104)的施用产生响应的柔性结构(401，402)的方法，所述方法包括以下步骤：

-通过各向异性膨胀或收缩来选择对试剂施用响应的聚合物液晶，

-由所述聚合物液晶形成柔性结构(401，402)。

14.权利要求12的方法，其包括通过使液晶单体聚合而形成所述聚合物液晶的步骤。

15.权利要求14的方法，其中形成所述聚合物液晶的步骤包括在聚合物液晶中诱导所需液晶分子取向的表面之间排列液晶单体。

16.权利要求15的方法，其中所述液晶单体是单体的混合物。