选题1：3D打印液晶弹性体力-指向矢耦合的粘弹性行为分析

简述：液晶弹性体是一种可在多物理场刺激下产生功能性响应的智能软材料，其力学行为复杂而丰富，表现出力-指向矢耦合、各向异性以及粘弹性等特征。本课题针对3D打印实验制备材料，开展理论建模与有限元(Comsol)计算分析，研究加载速率对力指向矢耦合行为的影响。

专业要求：无

选题2：4D打印液晶弹性体研究

简述：液晶弹性体（LCE）具有液晶分子和弹性体的特征，其形状和性能可以受到外部刺激（如温度、光、电场等）的控制，使其能够发生变形和运动。4D打印LCE是在3D打印的基础上引入时间维度，使得LCE结构在受到外部刺激后变形至指定的三维形状或执行特定的任务。该技术可用于制造可变形飞行器、生物医学器件、柔性电子设备等。本研究借助微分几何的知识以及有限元仿真，致力于探索打印参数与LCE热致变形后三维形状之间的关系。

专业要求：无

选题3：不依赖电子元器件控制的软体机器人设计与开发

简述：本课题旨在探索并实现一种全新范式的机器人技术：不依赖电子元器件控制的软体机器人。软体机器人作为一种具有高度柔性和适应性的机器人类型，已经在多个领域展示出了巨大的潜力。与传统的刚性机器人相比，软体机器人能够更好地适应复杂环境，具备更高的运动灵活性，并能够在狭小空间内执行任务，同时在与人交互时具有天然的安全性。然而，传统软体机器人在电子元器件的支持下运行，限制了它们在一些特殊环境下的应用，例如高辐射、复杂电磁环境等。本课题的关键创新点在于，我们将摒弃传统电子元器件，转而探索不依赖电子元器件下的时序控制、记忆以及逻辑判断，以控制软体机器人的运动和功能。通过融合3D打印技术与多稳态壳结构，实现软体机器人的一次成型、以及自动化和智能化。通过本课题的研究，我们有望在机器人技术领域引发革命性的变革，为未来智能自主系统在外太空等复杂电磁环境下作业提供全新的思路和可能性。

专业要求：无

选题4：基于智能软材料的心脏支架有限元仿真与3D打印技术的研究

简述：心脏支架是一种重要的医疗器械，用于治疗心脏病患者的血管疾病，然而，传统的心脏支架存在一些局限性，如生物相容性问题和有限的适应性。智能软材料作为一种新兴的材料类别，具有响应外部刺激和可调节性能的特点，为改进心脏支架的性能提供了潜在的解决方案。在本研究中，我们将进行心脏支架的结构设计，运用有限元仿真技术对设计的心脏支架进行力学性能分析。同时，我们将研究3D打印技术在制备智能软材料心脏支架上的应用。3D打印技术可以实现高度定制化的制备过程，有助于将设计转化为实际的医疗器械。

专业要求：无