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Light-Induced Shape Morphing of Thin Films

DOI:10.1016/j.cocis.2019.01.009 期刊:Current Opinion in Colloid & Interface Science 出版年份:2019 更新时间:2025-09-19 17:15:36
摘要: Shape transformation of thin two-dimensional sheets into three-dimensional structures using light is of great interest for remotely-controlled fabrication, surface modulation, and actuation. Over the last few decades, significant efforts have been made to develop materials systems incorporating photochemical or photothermal elements to drive deformation in response to illumination. However, the full extent of the interplay between chemistry, optics, and mechanics in these materials is poorly understood. In this Review, we introduce principles of shape morphing in these systems by considering the underlying physics of photo-induced stresses and how these have been used in recent literature. In addition, we provide a critical overview of the important design characteristics of both photochemical and photothermal system and offer our view on the open opportunities and challenges in this rapidly growing field.
作者: Alexa S. Kuenstler,Ryan C. Hayward
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研究概述 实验方案

To review and analyze the principles, recent advances, and challenges in light-induced shape morphing of thin films, focusing on photochemical and photothermal materials.

Photochemical actuators benefit from diverse molecular structures but are limited by current photoswitches and assembly control. Photothermal actuators offer reversibility but suffer from low efficiency due to heat dissipation. Future work requires interdisciplinary efforts to achieve arbitrary shape programming and improved efficiency.

The paper is a review and does not present original experimental data, so it does not discuss specific limitations of experiments. It mentions general challenges such as low efficiency, limited spatial resolution, and the need for better understanding of material properties.

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