液晶弹性体（LCE）作为一类刺激响应型材料,可以制备具有复杂的三维（3D）形状变化的材料,具有广泛的应用前景。根据LCE在外界刺激下沿着导向矢发生可逆的收缩与膨胀,垂直取向LCE薄膜的形变沿着厚度（小于200μm）方向,导致形变量小。到目前为止,除了偶氮的顺反异构体系,垂直取向LCE的形变研究无人报道。因此,通过合理的设计,在垂直取向中获得3D形变的LCE具有重要的研究意义。本论文提出了一种简单而实用的方法,结合垂直取向和梯度交联来构筑可复杂3D形变的LCE,并进一步将其应用于软机器人如微爬行器的制备。1、首先合成了一类金纳米粒子垂直取向剂（Au@TE-PDB）,利用其成膜性以及很好的诱导液晶分子垂直取向的效果,将其用于诱导液晶单体和交联剂的垂直取向。然后,通过照射紫外光引发原位光聚合得到垂直取向LCE薄膜,这可以导致LCE薄膜内部存在交联梯度。所得的LCE薄膜在热刺激下显示出可逆的弯曲形变,而不是典型的平行取向LCE表现出的收缩/膨胀形变。纳米压痕实验表明,LCE薄膜的弯曲形变是由于薄膜两侧的弹性模量差异引起的。另外,沿任意方向剪裁的长条形LCE都能发生弯曲形变,并且具有相同长度、宽度越窄的LCE薄膜显示出更大的弯曲角度。基于此,沿薄膜对角线的剪裁用来模拟花的盛开与闭合。此外,利用弯曲形变机理,合理的控制紫外光照射的区域以及方向可以实现复杂3D形变LCE的构筑,例如弯曲、折叠和波浪形。2、由于上述的形变刺激方式都是在热台上实现的,不可远程操控以及难以实现局部区域形变。因此,通过引入光热分子构筑光响应型LCE,并结合上述制备的波浪形变的LCE用于构筑微步行器。通过将羧基功能化的碳纳米管制备成引发剂,引发液晶单体聚合,合成了液晶高分子修饰的碳纳米管（CNT-PDB）。合成的光热分子具有很好的溶解性,将CNT-PDB与可聚合的液晶混合物充分混匀灌入液晶盒制备了光响应型LCE薄膜。所得含光热分子的LCE薄膜具有垂直取向,以及在近红外光照射下具有快速的升温,并且迅速发生弯曲。其光致形变与上述的垂直取向LCE的形变一样,即可逆的、宏观的弯曲形变,且只能朝向一侧发生弯曲。最后,制备了含CNT-PDB和具有可波浪形变的LCE薄膜。通过不断移动近红外光的照射区域,该薄膜可快速爬行,速度达到了0.28 mm s^-1,成功的实现了微步行器的构筑。