Name: التحول الشرقي في الكريستال السائل الناجم عن النمو الديناميكي للصفائح الرطب بينية (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-05-15T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 26 s
Description: اكتشف طريقة لتحفيز التحول الاتجاهي في الكريستال السائل استجابةً للتغيرات الحرارية. يتيح هذا البروتوكول تصورًا واضحًا للانتقال وتحليل الخصائص الفيزيائية بدقة.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

وأيد هذا العمل من قبل جسبس كاكينهي منحة رقم 16H06037. ونحن نشكر بصدق الدكتور يوجي ساساكي في جامعة هوكايدو للمساعدة التقنية للموارد البشرية-دسك.

1. إعداد طبقة محاذاة الكريستال السائل من بيرفلوروبوليمر على ركائز الزجاج <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد محلول بروبيلوروبوليمر <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد 1 مل من محلول البوليمر البيرفلورمي عن طريق حل محلول البوليمر البيرفلوري (9٪ بالوزن بوليمر) في مذيب تجاري بنسبة 1: 2؛ وهذا يضمن أفلام موحدة 0.5-1 ميكرون سميكة لتكون المغلفة تدور. ملاحظة: يرجى الاطلاع على قائمة المواد للحل والمذيبات المستخدمة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> طلاء من البوليمر البيرفلور على ركائز الزجاج النظيف <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> غسل ركائز الزجاج (نموذجي الحجم: 1 سم × 1 سم) عن طريق صوتنة في 38 أو 42 كيلو هرتز في المنظفات القلوية. شطف لهم مرارا بالماء المقطر. عادة، شطف أكثر من 10 مرات، مع 5 دقائق من صوتنة في كل مرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> موضوع ركائز لأشعة فوق البنفسجية O 3 نظافة لمدة 10 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بالتنقيط 20 ميكرولتر من الحل من الخطوة 1.1 على سوبسترا الزجاج تنظيفهاقسم التدريب والامتحانات. على الفور تدور معطف الحل في 3500 دورة في الدقيقة ودرجة حرارة الغرفة لمدة 70 ثانية. خبز الفيلم في 80 درجة مئوية لمدة 60 دقيقة لإزالة المذيب وعند 200 درجة مئوية لمدة 60 دقيقة لعلاج. </li></ol></li></ol> 2. إعداد خلايا لك <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الغراء اثنين من ركائز الزجاج المغلفة مع الفيلم معا باستخدام الراتنج صورة قابلة للشفاء ومصباح ليد مع الطول الموجي من 365 نانومتر (1.1 W / سم 2 ). ضبط سمك الفجوة بين ركائز اثنين إلى ضمن مجموعة من 2-100 ميكرون باستخدام جزيئات الزجاج حجم ميكرومتر أو أفلام النفثاليت البولي ايثيلين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدخال مادة لك، 4&#39;-بيوتيل-4-هيبتيل-بيسكلوهكسيل-4-كاربونيتريل (CCN47؛ 0.2-10 ميكرولتر) 9 إلى الخلايا لك أعدت باستخدام ملعقة تحت قوة الشعرية عند درجة حرارة أعلى من السائل متناح (I) -Nematic (N) درجة حرارة المرحلة الانتقالية. ملاحظة: CCN47 لديه تباين عازل سلبي، وتسلسل المرحلة هو البكاء 298.6 K سما 301.3 كن 331.3 كي، حيث البكاء و سما تقف على الكريستال و سمكا مراحل. لا تدخل CCN47 في المرحلة N أو مرحلة سما، لأن المواءمة التي يسببها التدفق ستعزز. </li></ol> 3. عينة توصيف <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الملمس الملاحظة التي الاستقطاب المجهر الضوئي (بوم) 10 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مراقبة الخلايا لك تحت بوم مع العدسات الهدف 4-100X بالتزامن مع مرحلة ساخنة للسيطرة على درجة حرارة العينة مع ± 0.1-K الدقة. تسجيل القوام في أكثر من 5 إطارات، على فترات حتى في كلفن. استخدام كاميرا رقمية اللون بالتتابع، سواء على التبريد والتدفئة في حدود 291-343 K. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> طيفي عازلة (دس) 11 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد الخلايا لك، مع أقطاب إيتو - التي يمكن أن يكون لها شكل مربع أو دائري ويمكن شراؤها تجاريا - على كلا ركائز. اللحام سلك الرصاص إلى كل الركيزة. ملاحظة: يرجى الاطلاع على قائمة المواد للركائز المستخدمة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس السعة أو ثابت العزل من الخلايا لك، تماما كما تستخدم ل بوم، وذلك باستخدام المحاكاة التجارية / المكاسب المرحلة محلل. تأكد من أن حالة العينات يتم معايرة قبل كل قياس. قياس الاعتماد على الوقت من السعة أو ثابت العزل من الخلايا لك عن طريق قياس السعة من الخلايا لك يدويا كل 5 دقائق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء قياس دس فقط إذا كان السعة أو ثابت العزل من الخلايا لك يصبح غير تعتمد على الوقت. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عالية الدقة المسح التفاضلي كالوريمتري (هر-دسك) 12 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الخلايا لك في محلية الصنع هر-دسك ليتم فحصها، تماما كما هو الحال في بوم ( أبدا استخدام المقالي دسك). يرجى الرجوع إلى المرجع 12 لتصميم وبناء دسك للموارد البشرية وتعلم كيفية استخدامه. إجراء قياسات مع معدلات المسح الضوئي من 0.05-0.10 K / دقيقة لتعزيز الحد الأدنى من درجة الحرارة حل بوإيه. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حادث الرعي حيود الأشعة السينية (جي-زرد) 13 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضع إما خلية لك (المستخدمة ل بوم أو دسك) أو عينة مع قطرة 2 إلى 5 ميكرولتر من CCN47 على الركيزة المغلفة على مرحلة عينة جي-زرد، والتي ينبغي أن تكون مجهزة مع جهاز تحكم في درجة الحرارة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> موازنة العينة لأكثر من 10 دقيقة في درجات الحرارة المطلوبة في نطاق 291-343 K، سواء على التبريد والتدفئة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام شعاع الأشعة السينية الحادث على العينة، مع زاوية حادث دقيقة حول 0.05-0.10 درجة، لاستخراج المعلومات السطحية على التوجه الجزيئي وترتيب / الهياكل. تأرجح زاوية الحادث من شعاع الأشعة السينية للعثور على زاوية الحادث الأمثل الذي قوة الانعراج هو الأقوى. أخذ القياسات في زاوية الحادث الأمثل. ملاحظة: نضع في اعتبارنا أن جي-زرد يجعل من الممكن التحقيق الخصائص بينية على نطاق نانومتر، وبالتالي تعظيم إشارة من رقيقة لآيرس مع تقليل إشارة من الجزء الأكبر. لاحظ أن هندسية زرد العادية، بخلاف جي-زرد، ليست طرق حساسة للسطح، حيث أن شعاع الإشعاع بالأشعة السينية له عمق اختراق كبير في المواد. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Woltman, S. J., Jay, G. D., Crawford, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liquid-Crystal+Materials+Find+a+New+Order+in+Biomedical+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Mater%22%5BJournal%5D)">Liquid-Crystal Materials Find a New Order in Biomedical Applications.</a> Nat. Mater. 6 (12), 929-938 (2007).</li>
<li>Carlton, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemical+and+Biological+Sensing+Using+Liquid+Crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Liq.+Cryst.Rev%22%5BJournal%5D)">Chemical and Biological Sensing Using Liquid Crystals.</a> Liq. Cryst.Rev. 1 (1), 29-51 (2013).</li>
<li>Patel, J. S., Yokoyama, H. <a target="_blank" href="http://www.nature.com/nature/journal/v362/n6420/abs/362525a0.html">Continuous Anchoring Transition in Liquid Crystals.</a> Nature. 362, 525-527 (1993).</li>
<li>Senyuk, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+alignment%2C+anchoring+transitions%2C+optical+properties%2C+and+topological+defects+in+the+nematic+phase+of+thermotropic+bent-core+liquid+crystal+A131%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+E%22%5BJournal%5D)">Surface alignment, anchoring transitions, optical properties, and topological defects in the nematic phase of thermotropic bent-core liquid crystal A131.</a> Phys Rev E. 82 (4 Pt 1), 041711(2010).</li>
<li>Bechhoefer, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Critical+Behavior+in+Anchoring+Transitions+of+Nematic+Liquid+Crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Critical Behavior in Anchoring Transitions of Nematic Liquid Crystals.</a> Phys. Rev. Lett. 64 (16), 1911-1914 (1990).</li>
<li>Dhara, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anchoring+Transitions+of+Transversely+Polar+Liquid-Crystal+Molecules+on+Perfluoropolymer+Surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+E%22%5BJournal%5D)">Anchoring Transitions of Transversely Polar Liquid-Crystal Molecules on Perfluoropolymer Surfaces.</a> Phys. Rev. E. 79 (6 Pt 1), 60701(2009).</li>
<li>Aya, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stepwise+heat-capacity+change+at+an+orientation+transition+in+liquid+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+E%22%5BJournal%5D)">Stepwise heat-capacity change at an orientation transition in liquid crystals.</a> Phys. Rev. E. 86 (2), 022512(2014).</li>
<li>Aya, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermodynamically+Anchoring-Frustrated+Surface+to+Trigger+Bulk+Discontinuous+Orientational+Transition%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Thermodynamically Anchoring-Frustrated Surface to Trigger Bulk Discontinuous Orientational Transition.</a> Langmuir. 32 (41), 10545-10550 (2016).</li>
<li>Dhara, S., Madhusudana, N. V. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/233369379_Physical_characterisation_of_4'-butyl-4-heptyl-_bicyclohexyl-4-carbonitrile">Physical characterisation of 4'-butyl-4-heptyl-bicyclohexyl-4-carbonitrile.</a> Phase Trans. 81 (6), 561-569 (2008).</li>
<li>Dierking, I. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDierking%2C+I+%22Textures+of+Liquid+Crystals%22">Textures of Liquid Crystals</a>. , Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Weinheim, FRG. (2003).</li>
<li>Perkowski, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.academia.edu/23663093/Technical_aspects_of_dielectric_spectroscopy_measurements_of_liquid_crystals">Technical aspects of dielectric spectroscopy measurements of liquid crystals.</a> Opto-Electronics Review. 16 (3), 271-276 (2008).</li>
<li>Inaba, H. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/243957141_Nanowatt_stabilized_DSC_and_ITS_applications">Nano-watt stabilized DSC and ITS applications.</a> J Therm Anal Calorim. 79 (3), 605-613 (2005).</li>
<li>Leveiller, F., Boehm, C., Jacquemain, D. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/la00015a037">Two-dimensional crystal structure of cadmium arachidate studied by synchrotron X-ray diffraction and reflectivity.</a> Langmuir. 10 (3), 819-829 (1994).</li>
<li>de Gennes, P. G., Prost, J. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/261592441_The_Physics_of_Liquid_Crystals_Second_Edition_by_PG_de_Gennes_and_J_Prost_International_Series_of_Monographs_on_Physics_No_83_published_OUP_1993_ISBN_0_19852024_7">The Physics of Liquid Crystals (Second Edition)</a>. , Oxford University Press. (1993).</li>
<li>Aya, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Critical+Behavior+in+an+Electric-Field-Induced+Anchoring+Transition+in+a+Liquid+Crystal%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+E%22%5BJournal%5D)">Critical Behavior in an Electric-Field-Induced Anchoring Transition in a Liquid Crystal.</a> Phys. Rev. E. 86 (1 Pt 1), 10701(2012).</li>
<li>Avrami, M. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1750380">Kinetics of Phase Change. I General Theory.</a> J. Chem. Phys. 7, 1103-1112 (1939).</li>
<li>Avrami, M. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1750631">Kinetics of Phase Change. II Transformation-Time Relations for Random Distribution of Nuclei.</a> J. Chem. Phys. 8 (2), 212-224 (1939).</li>
<li>Avrami, M. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1750872">Granulation Phase Change, and Microstructure Kinetics of Phase Change. III.</a> J. Chem. Phys. 9, 177-184 (1941).</li>
<li>Sasaki, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinctive+Thermal+Behavior+and+Nanoscale+Phase+Separation+in+the+Heterogeneous+Liquid-+Crystal+B4+Matrix+of+Bent-Core+Molecules%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Distinctive Thermal Behavior and Nanoscale Phase Separation in the Heterogeneous Liquid- Crystal B4 Matrix of Bent-Core Molecules.</a> Phys. Rev. Lett. 107 (23), 237802(2011).</li>
</ol>

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

تظهر الصور بوم 10X التي اتخذت باستخدام خلية ل 5 ميكرون لك ( الشكلان 1 أ و ب ) بوضوح أن الحالة التوجه للجزيئات لك الأكبر يمر بين P و V الاتجاهات على درجة الحرارة الاختلاف بطريقة الترتيب الأول. وتتميز هذه العملية بعمليات تنويته ونموه، مع اتجاه جديد يختلف عن التوجه الأولي بمقدار 90 درجة. درجات الحرارة الانتقالية عند التبريد والتدفئة هي 321.5 K و 325.3 K، على التوالي. منذ CCN47 ديه الانكسار من ~ 0.02 9 ، وضوح الملمس سكليرن جيدة...

في السنوات الأخيرة، كان هناك اهتمام متزايد في تعلم كيف يمكن للخصائص الجزيئية الحيوية وهياكل الجزيئات السطحية استجابة للمؤثرات الخارجية تؤثر على التوجه السائب للمواد في حالات لك. ومن الأمثلة على ذلك استخدام أجهزة الاستشعار البيولوجية لك كتطبيق جديد ل لس 1 ، 2 . لتحديد كم عدد الأنواع البيولوجية المستهدفة التي تم اكتشافها، من المهم أن تعرف كيف تتغير أحرف الربط بين السطوح التي تلتصق بالجزيئات المستهدفة وتتطور، في حين تكتشف أيضا وكيف تنقل / تترجم خصائصها إلى الجزء الأكبر. باستخدام نماذج لمتابعة هذه الإجابات، بدأنا مع النظم التي لها التوجه الجزيئي السطحية وترتيب قصيرة المدى متفاوتة الديناميكا الحرارية. وتسمح لنا هذه الأنظمة بربط التغيرات في التوجه السطحي والترتيب مع التوجه السائب الناتج بطريقة منهجية. في الآونة الأخيرة، وجدنا العديد من أنظمة لك التي تظهر سالتحولات التكيفية، حيث يتغير التوجه الجزيئي العفوي السائب مع درجة الحرارة. ويمكن، من حيث المبدأ، تصنيف التحولات التوجيهية إلى مرحلة انتقالية من الدرجة الثانية أو الثالثة أو الرابعة أو شبه الأولى من الدرجة 5 و 6 و 7 و 8 . ويرافق الأول من قبل إعادة توجيه الجزيئي الأكبر المستمر على التغيرات في درجة الحرارة، في حين أن الأخير يدل على واحد متقطع. في هذه المقالة، نحن تصف الانتقال في الاتجاه في المرحلة الأولى من الدرجة الأولى بين الدولتين P و V التوجه. ويبدأ في المرحلة نيماتيك واحد (N) عن طريق تغيير درجة الحرارة. وستقدم التفاصيل في نتائج الممثل والمناقشة. منذ التغيير التوجه في الجزء الأكبر يجب أن يحكمها تغيير في التوجه الجزيئي السطح وقصيرة، من الواضح أن هذا النظام يمكن أن تقدم نظرة ثاقبة على كيفية تغير الديناميكا الحرارية في التوجه الجزيئي السطحية والترتيب قصير المدى يؤثر على التوجه السائب. في هذه المقالة، بهدف فهم القضايا المذكورة أعلاه، تناولنا ثلاث مشاكل باستخدام أربع طرق تكميلية ( أي بوم، دس، هر-دسك، و جي-زرد): (1) ماذا يبدو التحول الانتقالي؟ (2) هل التحول الحضري قابل للكشف حراريا؟ (3) لماذا وكيف يحدث التحول الانتقالي؟

<table><tbody><tr><td>شركة CYTOP</td><td>Asahi للزجاج المحدودة</td><td>CTX-809A</td><td></td></tr><tr><td>مذيب لشركة CYTOP</td><td>Asahi Glass Co.، Ltd.</td><td>CT-180 سول.</td><td></td></tr><tr><td>المنظفات القلوية</td><td>Merck KGaA</td><td>Extran MA01</td><td></td></tr><tr><td>NOA61</td><td>Norland Products، Inc.</td><td># 37-322</td><td>قابلة للشراء من Edmund Optics</td></tr><tr><td>AL1254</td><td>JSR Corporation</td><td></td><td>مواد محاذاة مستوية في خلايا عصامية</td></tr><tr><td>4'-بوتيل -4-هيبتيل-بيسيكلوهإكسيل -4-كربونيتريل</td><td>Nematel GmbH & Co. KG</td><td></td><td></td></tr><tr><td>منظف UV-O3 منظف</td><td>Technovision Inc.</td><td>UV-208</td><td></td></tr><tr><td>نظام المرحلة الساخنة</td><td>Mettler Toledo</td><td>HS82</td><td></td></tr> رأس <tr><td>كاميرا ملونة عالية الوضوح</td><td>نيكون</td><td>DS-Fi1</td><td></td></tr><tr><td>محلل مقاومة / طور الكسب</td><td>Solartron التحليلي</td><td>1260</td><td></td></tr><tr><td>أكسيد القصدير الإنديوم (ITO) الركيزة المطلية</td><td>ب GEOMATEC Co. Ltd.</td><td></td> حسب <td>الطلب</td></tr></tbody></table>

التحول الشرقي في الكريستال السائل الناجم عن النمو الديناميكي للصفائح الرطب بينية

Orientational Transition in a Liquid Crystal Triggered by the Thermodynamic Growth of Interfacial Wetting Sheets

في الكريستال السائل (لك) الكيمياء الفيزيائية، والجزيئات بالقرب من السطح تلعب دورا كبيرا في السيطرة على التوجه السائبة. حتى الآن، وذلك أساسا لتحقيق دول التوجه الجزيئي المطلوب في يعرض لك، وقد تم دراسة خاصية سطح &quot;ثابت&quot; ل لس، ما يسمى رسو السطح، بشكل مكثف. وكقاعدة عامة، بمجرد أن يكون التوجيه الأولي ل لس &quot;مؤمنا&quot; بمعالجات سطحية محددة، مثل فرك أو معالجة بطبقة محاذاة محددة، فإنه بالكاد يتغير مع درجة الحرارة. هنا، نقدم نظاما يظهر انتقالا انتقاليا على اختلاف درجة الحرارة، والذي يتعارض مع توافق الآراء. الحق في الانتقال، والجزيئات لك كبيرة تجربة دوران التوجه، مع 90 درجة بين التوجه مستو (P) في درجات حرارة عالية والتوجه الرأسي (V) في درجات حرارة منخفضة في الطريقة الانتقالية من الدرجة الأولى. لقد تعقب سلوك ترسيح الديناميكا الحرارية عن طريق الاستقطاب المجهري الضوئي (P(دس)، وقياس المسافات التفاضلية ذات الدقة العالية (هر-دسك)، وحدوث الرعي حيود الأشعة السينية (جي-زرد)، وتوصل إلى تفسير مادي معقول: أن الانتقال ينجم عن نمو السطح أوراق التبلل، والتي تفرض التوجه الخامس محليا ضد التوجه P في الجزء الأكبر. ومن شأن هذا المشهد أن يوفر وصلة عامة تشرح كيف يتأثر اتجاه الجزء الأكبر من التوازن بالتوجه السطحي المترسب في كثير من أنظمة لك. في توصيفنا، بوم و دس هي مفيدة من خلال تقديم معلومات عن التوزيع المكاني لتوجه جزيئات لك. يوفر هر-دسك معلومات حول المعلومات الحرارية الديناميكية على التحولات، والتي لا يمكن معالجتها من قبل الصكوك دسك التقليدية بسبب قرار محدود. يوفر جي-زرد معلومات عن التوجه الجزيئي سطح محددة وترتيب قصير المدى. والهدف من هذه الورقة هو تقديم بروتوكول لإعداد العينة التي تظهر ترانزيوإظهار كيف يمكن تحليل التغيرات الهيكلية الحرارية، سواء في الجزء الأكبر أو على الأسطح، من خلال الطرق المذكورة أعلاه.

تم جمع بيانات بوم، بيانات دس، بيانات دسك-هر، وأنماط جي-زرد أثناء تغير درجة الحرارة، وخاصة في المناطق المجاورة للتحول في الاتجاهين عند التبريد والتدفئة. الشكل 1 يمثل تطور الملمس الذي أدلى به قياسات بوم و دس خلال مراقبة بوم الانتقال من الانتقال من P (V) إلى الحالة V (P) التوجه أثناء التبريد (التدفئة). ويظهر عملية إعادة ا...

هنا، نقدم بروتوكول لتحريك التحول الموجه من الكريستال السائل ردا على درجة الحرارة. وتوصف المنهجيات لإعداد عينة من أجل مراقبة الانتقال والتطور الانتقالي المفصل.

In liquid crystal (LC) physical chemistry, molecules near the surface play a great role in controlling bulk orientation. Thus far, mainly to achieve ...

الهدف العام من هذا الإجراء هو تحفيز انتقال توجيهي لبلورة سائلة استجابةً لدرجة الحرارة، وتوصيف هذا الانتقال. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على أسئلة رئيسية في مجال البلورات السائلة، مثل سلوكيات التثبيت السطحي الديناميكية الحرارية.وتكمن ميزة هذا البروتوكول في إمكانية تصور الانتقال التوجيهي بوضوح بهذه الطريقة المستمرة، وإذا ما أمكن فحص الخواص الفيزيائية المعنية بشكل منهجي. لبدء هذا الإجراء، قم بتحضير 1 mL من محلول البوليمر المشبع بالفلور عن طريق إذابة البوليمر المشبع بالفلور المطلوب في مذيب تجاري بنسبة 1:2 لضمان الحصول على أغشية موحدة يتراوح سمكها بين 0.5 إلى 1 µm عند استخدام الطلاء الدوراني.بعد ذلك، تُغسل الركائز الزجاجية عن طريق التنظيف بالموجات فوق الصوتية بتردد 42 kilohertz في منظف قلوي. ثم، تُشطف كل ركيزة بشكل متكرر بالماء المقطر. وبعد شطف الركائز وتجفيفها، تُعرض لجهاز تنظيف بالأوزون والأشعة فوق البنفسجية لمدة 10 دقائق.بعد ذلك، يتم وضع 20 µL من محلول البوليمر الفلوري على كل ركيزة زجاجية نظيفة. فوراً، يتم طلاء المحلول بالتدوير بسرعة 3,500 rpm وفي درجة حرارة الغرفة لمدة 70 ثانية. ثم تُخبز الطبقة عند 80 °C لمدة 60 دقيقة لإزالة المذيب، وعند 200 °C لمدة 60 دقيقة لغرض المعالجة.ضع راتنجاً قابلاً للمعالجة الضوئية ومخلوطاً مسبقاً بجسيمات زجاجية بحجم الميكرومتر على إحدى الركائز الزجاجية المطلية بغشاء. ثم، ضع ركيزة زجاجية ثانية مطلية بغشاء فوق الركيزة الأولى واستخدم مصباح LED بطول موجي قدره 365 nanometers للصق الركيزتين معاً. بعد ذلك، أدخل من 0.2 إلى 10 µL من CCN47 في كل خلية LC مُعدة باستخدام ملعقة مسطحة (spatula) تحت تأثير القوة الشعيرية في درجة حرارة أعلى من درجة حرارة الانتقال من الطور النيماتي إلى الطور المتماثل.الآن، افحص خلايا LC تحت المجهر الضوئي المستقطب باستخدام عدسات شيئية من 4 إلى 100X بالتزامن مع منصة تسخين للتحكم في درجة حرارة العينة بدقة ± 0.1 Kelvin. وباستخدام كاميرا رقمية ملونة، سجل الأنسجة في أكثر من خمس إطارات، على فترات متساوية لكل Kelvin، وذلك أثناء التبريد والتسخين في النطاق من 291 إلى 343 Kelvin. ولإجراء مطيافية العزل الكهربائي، جهز خلية LC بأقطاب ITO عن طريق لحام سلك توصيل بكل ركيزة.لقياس سعة خلايا LC، قم بتوصيل الخلايا بأطراف محلل تجاري لكسب الممانعة والطور. بعد ذلك، قم بقياس اعتماد السعة على الوقت لخلايا LC كل خمس دقائق باستخدام المحلل. ولإجراء تحليل HR-DSC، ضع خلايا LC في جهاز HR-DSC مُصنع محلياً لفحصها.قم بإجراء القياسات بمعدلات مسح تتراوح بين 0.05 إلى 0.10 Kelvin في الدقيقة لتعزيز الحد الأدنى من قدرة تحليل درجة الحرارة. يوضح الشكل هنا تطور القوام الذي تم رصده بواسطة المجهر الضوئي المستقطب وقياسات الطيف العازل أثناء الانتقال التوجيهي من الحالة التوجيهية المستوية إلى العمودية خلال عمليتي التبريد والتسخين. وعند التبريد، يظهر التوجيه المستوي مباشرة تحت درجة حرارة الانتقال النيماتي المتماثل.مع ظهور أنسجة شليرن (Schlieren) ذات فرشاتين وأربع فرشات. ومن خلال التلدين أو التبريد الإضافي، يصبح مجال الرؤية مظلمًا تمامًا، مما يشير إلى اكتمال الانتقال التوجيهي. وتظهر هنا بيانات HR-DSC التي تمثل التدفق الحراري عبر العينة كدالة في درجة الحرارة والزمن.استُخدمت بيانات تغير التدفق الحراري مع الزمن لتحليل أس أفرامي بعد الانتقال التوجيهي. أنماط حيود الأشعة السينية بزاوية سقوط ضئيلة في هندسة القطيرة وفي هندسة خلية الكريستال السائل C2 عند درجات حرارة مختلفة. توضح هذه الأنماط وجود ترتيب قصير المدى لرقائق الترطيب شبه السمكتية α.مع تشكل بنى طبقية بالقرب من السطح. وحتى في نطاق درجات الحرارة الخاصة بحالات التوجيه المستوية، تستمر رقائق الترطيب من النوع quasi-smectic a، مما يشير إلى أن حالة التوجيه السطحي تعاني من الإحباط (frustrated). يتوافق نطاق التلاكؤ مع نطاق التلاكؤ الذي تم تأكيده بواسطة المجهر الضوئي المستقطب والمطيافية العازلة، مما يشير إلى أن انتقال التوجيه يتم تحفيزه عن طريق نمو رقائق الترطيب من النوع quasi-smectic a.وبمجرد إتقان هذه العملية، يمكن إجراء ملاحظة التحول التوجيهي في غضون أربع ساعات إذا نُفذت إجراءات التحضير بشكل صحيح. وبناءً على هذا الإجراء، يمكن تطبيق طرق أخرى مثل المجهر البؤري الفلوري والتحليل البصري غير الخطي للإجابة على أسئلة إضافية، مثل التوزيع الخاص لتوجيهات مدير البلورات السائلة. وبعد تطويرها، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال علم أسطح البلورات السائلة لاستكشاف الروابط بين البنى المجهرية بالقرب من الأسطح وبين البنى والخصائص المجهرية.بعد مشاهدة هذا الفيديو، ينبغي أن تكتسب فهماً جيداً لكيفية تحضير عينة لملاحظة الانتقال التوجيهي وكيفية توصيف الخصائص الفيزيائية الهامة.

orientational-transition-liquid-crystal-triggered-thermodynamic

Research

JoVE Journal

Engineering

الهندسة

هنا ، نقدم بروتوكولا للتحقيق في مخططات الطور متعددة المكونات باستخدام حبات مغناطيسية يتم التحكم فيها خارجيا كناقلات سائلة في نهج المختبر في الأنبوب. يمكن أن يساعد هذا النهج في التطبيقات التي تسعى إلى جمع المزيد من المعلومات حول تغيير الطور في الأنظمة السائلة المعقدة.

المرحلة مخطط توصيف باستخدام الخرز المغناطيسي حيث الناقلون السائلة

&lt; p class = 'jove_content'&gt; تم تطوير مادة نموذجية ثنائية الأبعاد من فوسفات الزركونيوم الديسكوي. تم تصنيع البلورة غير العضوية ذات الهيكل الرقائقي بالطرق الحرارية المائية والارتجاع والميكروويف. عند التقشير بالجزيئات العضوية ، يمكن تحويل البلورات ذات الطبقات إلى طبقات أحادية ، وتم تشكيل مرحلة البلورات السائلة النيماتيكية بتركيز كاف من الطبقات الأحادية.

التوليف وتقشير من Discotic الزركونيوم الفوسفات للحصول على بلورات الغروية السائل

نثبت تحضير اللدائن البلورية السائلة القائمة على السيلوكسان والإيبوكسي (LCEs) والمركبات النانوية LCE. تتميز LCEs فيما يتعلق بالإجهاد القابل للانعكاس وترتيب البلورات السائلة والصلابة. كتطبيق محتمل ، نوضح استخدامها كركائز مستجيبة للشكل في جهاز مخصص لزراعة الخلايا النشطة.

إعداد Monodomain الكريستال السائل اللدائن والكريستال السائل المرنة Nanocomposites

وهدف البروتوكول هو إنشاء أفلام البوليمر البلورية السائلة التي يمكن أن يتذبذب ميكانيكيا تحت إشعاع الضوء المستمر. يصف لنا بقدر كبير من التفصيل مفهوم الأفلام ذاتها، من الأسلوب الكريستال السائل المحاذاة للصور-يشتغل. البروتوكول التجريبي المطبق لإعداد هذه المواد قابل للتطبيق على نطاق واسع.

إعداد شبكات البلورات السائلة للحركة متذبذبة العيانية الناجم عن الضوء

وهنا، نقدم البروتوكولات التحليلات التفاضلية-الكشف لحل وقت الأشعة تحت الحمراء الذبذبات التحليل الطيفي والالكترون الحيود التي تمكن ملاحظات تشوهات الهياكل المحلية حول الجزيئات فوتوكسسيتيد في عمودي الكريستال السائل، إعطاء وجهة نظر الذري على العلاقة بين البنية وديناميات هذه المواد فوتواكتيفي.

تقنيات الرواية لمراقبة ديناميات الهيكلية من بلورات سائلة فوتوريسبونسيفي

توضح هذه المقالة عملية موائع جزيئية والمعلمات لإعداد الجسيمات ايجابيتان من اللدائن البلورية السائلة. تسمح هذه العملية إعداد تحرك الجزيئات واختلاف الحجم والشكل (من شل الأساسية مفلطح إلى متطاول بشدة، ومورفولوجيس يانوس) فضلا عن ضخامة يشتغل.

إعداد موائع جزيئية للمحركات الاستومر البلورية السائلة

وفي هذا التقرير، نقدم بروتوكولا لدراسة الآثار المباشرة ماجنيتوليكتريك، أي، التعريف ferroelectric الاستقطاب عن طريق تطبيق المجالات المغناطيسية، والبلورات السائلة. يوفر هذا البروتوكول نهجاً فريداً، تدعمها ليونة البلورات السائلة، لتحقيق ماجنيتوليكتريكس درجة حرارة الغرفة.

قياس الاستقطاب Ferroelectric ضبطها مغناطيسيا بالبلورات السائلة

هذا البروتوكول يدل علي اعداد المواد الضوئية التي يسلك مرحله صلبه ، ومختلف المراحل البلورية السائلة ، والمرحلة السائلة الانسيابية من خلال زيادة درجه الحرارة. المعروضة هنا هي طرق لقياس العلاقة بين هيكل ومرونة من المواد.

عاليه التباين وسريع التحول الضوئي من الكريستال السائل تويست-بيند

توضح هذه المقالة طريقة بسيطة لصنع محاذاة عموديا صفائف أنابيب الكربون من الأمراض القلبية الوعائية وتصل قيمتها لاحقا خصائص ترطيب من خلال تعريضهم لفراغ الصلب أو جافة علاج الأكسدة.

الجاف للملابس الأكسدة وفراغ التليين العلاجات للموالفة على خصائص ترطيب من صفائف الأنابيب الجزيئية الكربون

وهناك عدد متزايد من أجهزة العلاج الإشعاعي توفر ميزة تقديم جرعة من خلال الحزم الصغيرة جدا للورم، مما يسمح لزيادة التوافق وجرعات أعلى في الكسر. العديد من أجهزة كشف مختلفة يمكن استخدامها لقياس الجرعات الصغيرة من هذه الحقول. في هذه الدراسة، ودراسة تأثير أيون إعادة التركيب لغرفة التأين السائل باستخدام نظام العلاج الإشعاعي المجسم.

توصيف التوحد آثار في غرفة التأين السائل المستخدمة لقياس الجرعات الإشعاعية من مسرع مبضع

اكتشف طريقة لتحفيز التحول الاتجاهي في الكريستال السائل استجابةً للتغيرات الحرارية. يتيح هذا البروتوكول تصورًا واضحًا للانتقال وتحليل الخصائص الفيزيائية بدقة.

التحول الشرقي في الكريستال السائل الناجم عن النمو الديناميكي للصفائح الرطب بينية

استكشف المزيد من الفيديوهات