Réticulation orthogonale séquentielle pour l’impression 4D haute résolution d’élastomères cristaux liquides

Une nouvelle approche permet de s’affranchir des limitations géométriques inhérentes à l’impression par extrusion des élastomères cristaux liquides (LCE) en exploitant la précision de la photopolymérisation en cuve couplée à une chimie duale séquentielle. Ce procédé repose sur l’ingénierie d’une résine hybride intégrant des précurseurs acrylates et époxydes, dont la réactivité orthogonale permet de dissocier temporellement l’étape de mise en forme architecturale de celle de la programmation macromoléculaire. Initialement, une insolation ultraviolette déclenche une réaction thiol-acrylate sélective, générant un réseau élastomère primaire lâche qui fixe la géométrie macroscopique complexe sans imposer d’alignement mésogène prématuré. Postérieurement, une contrainte mécanique externe est appliquée pour orienter les domaines liquides cristallins, orientation qui est définitivement stabilisée par un traitement thermique activant la réticulation des groupements époxy via une réaction d’ouverture de cycle avec des agents diamines. Cette architecture à double réseau confère au matériau une actionnement totalement réversible, piloté par la transition de phase nématique-isotrope, tout en garantissant une robustesse thermomécanique ajustable selon la stœchiométrie des espèces réactives. En résolvant le défi critique de l’alignement mésogène au sein de structures tridimensionnelles arbitraires, cette innovation matérielle déverrouille la conception de métamatériaux actifs et de systèmes robotiques mous aux topologies jusqu’alors inaccessibles, marquant une rupture technologique majeure pour les dispositifs adaptatifs de haute précision.

https://www.nature.com/articles/s41467-026-68370-y