الكهروكيميائية Cholesteric سائلة بلورية جهاز لتعديل لون سريعة والجهد المنخفض

ومن المعروف أن بلورات السائلة Cholesteric لديها ألوان رد فعل مشرق، وتعديل اللون السريع مهم لتطوير الجيل القادم من يعرض عاكسة. طريقتنا تمكن من تعديل اللون أسرع مع أدنى جهد العملية من أي وقت مضى ذكرت لبلورات السائلة cholesteric. المفتاح هو FcD.

a dopant chiral مع الأكسدة الحمراء استجابة قوة اللف الهليلية. وسوف يكون من بين الإجراء شويتشي توكوناغا، وهو ما بعد الدكتوراه، ومنغيان تسنغ، وهو طالب دراسات عليا من مختبرنا. للبدء في إعداد خليط الكريستال السائل cholesteric، ضع 84.6 ملليغرام من 5OCB و 5.922 ملليغرام من FcD في قارورة زجاجية 10 ملليلتر.

في قارورة منفصلة، قم بحل 12.9 ملليغرام من EMIm-OTf في 10 ملليلتر من ثنائي كلورو الميثان. نقل 2.1 ملليلتر من حل EMIm-OTf إلى خليط الكريستال السائل، وخلط المكونات جيدا عن طريق هز بلطف القارورة. ثم، تغطية القارورة مع رقائق الألومنيوم، ولكمة عدة ثقوب في احباط مع إبرة.

سخني المحلّل عند 80 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة لتتبخر معظم الـ DCM. وضع القارورة تحت فراغ، والاستمرار في تسخينه لمدة ساعة أخرى لإزالة DCM المتبقية للحصول على واضحة، خليط الكريستال السائل البرتقالي. المقبل، لبدء إعداد الزجاج ITO، وقطع قطعة من الزجاج 10 في 10 ملليمتر منقوشة مع ITO في الشكل المطلوب، وقطعة 10 في 12 ملليمتر من الزجاج ITO القياسية.

ضع كلا القطعتين من زجاج ITO في السطحي المخفف دون السماح لهم باللمس. الجمع بين 60 ملليلتر من محلول السطحي القلوية، و 240 ملليلتر من المياه النقية جدا في حاوية زجاجية 500 ملليلتر. Sonicate لوحات في مخففة السطحي القلوية لمدة 30 دقيقة.

ثم، يخطف السطحي، وشطف لوحات مع أجزاء 200 ملليلتر من المياه النقية جدا. تنفيذ هذا الإجراء الشطف ثلاث مرات في المجموع. أعد تعبئة الحاوية بـ 300 ملليلتر من المياه النقية للغاية.

سونيكات لوحات لمدة 20 دقيقة. و اغرق الماء غسل لوحات في المياه النقية للغاية في هذه الطريقة ثلاث مرات في المجموع.

وأخيرا، جفف الأطباق النظيفة مع تيار من غاز النيتروجين وتخزينها في أطباق بيتري نظيفة يمكن التخلص منها. حافظ على الأطباق في مجفف نظيف. لبدء إعداد الخلية، sonicate 0.7 في المئة عن طريق تشتت وزن PEDOT في نيتروميثان لمدة 60 دقيقة لضمان أن البوليمر هو مشتتة بشكل جيد.

ثم، إصلاح معيار نظيفة زجاج ITO على اللفف، وإزالة الغبار من السطح المغلفة ITO مع بندقية ضربة النيتروجين. تطبيق بعناية 50 ميكرولترات من تشتت PEDOT سونيكاتيد حديثا إلى سطح ITO وتدور معطف لوحة في 1000 دورة في الدقيقة لمدة 60 ثانية. اترك اللوحة المطلية تجلس في الهواء المحيط لمدة ساعة بعد ذلك.

بعد ذلك، قم بإصلاح لوحة إيتو المنقوشة في آلة فرك مجهزة بقطعة قماش من نوع رايون. فرك بدقة السطح المنقوش ITO تحت تيار من غاز النيتروجين. ثم، في منطقة خالية من الغبار، مزيج قطرة من لاصقة بصرية مع كمية مماثلة الحجم من 5 ميكرومتر بوروسيليكات حبات زجاجية.

وضع لوحة المغلفة PEDOT وجه حتى على مساحة العمل. تطبيق حوالي 0.2 ملليمتر مكعب من خليط لاصق على كل زاوية من جانب واحد ضيق من لوحة. تطبيق اثنين من أكثر أجزاء من ثمانية ملليمترات لاصقة بعيدا عن هذا الجانب لتشكيل مستطيل ثمانية في 10 ملليمتر على لوحة.

ضع لوحة ITO المنقوشة على وجه لاصقة مع حافة واحدة محاذاة مع قطرات جزء على طول لوحة PEDOT المغلفة بحيث يتم تعويض لوحات بنحو مليمترين. اضغط بلطف أسفل زوايا الخلية لتحقيق فجوة موحدة بين لوحات كما هو مبين من قبل اختفاء نمط هامش في الخلية. اعصر الخلية بـ 365 نانومتر ضوء فوق البنفسجي لمدة 20 ثانية لضبط المادة اللاصقة.

سخني الخلية على صفيحة ساخنة على حرارة 100 درجة مئوية لمدة ثلاث ساعات لينتهي من علاج المادة اللاصقة. وأخيرا، توصيل أسلاك إجراء مزودة مقاطع aligator إلى سطح ITO المكشوفة على كل لوحة عن طريق سوتينغ بالموجات فوق الصوتية. استخدام الشريط العازلة لإصلاح الأسلاك من الخلية الزجاجية إلى شريحة المجهر لمعالجة أسهل في وقت لاحق.

سخني زجاج إيتو، ملعقة صغيرة، وخليط الكريستال السائل الكولستريك عند 80 درجة مئوية لمدة 10 إلى 15 دقيقة. ثم، بسرعة نقل كمية صغيرة من الخليط الساخن الكريستال السائل cholesteric إلى الفجوة بين لوحات مع ملعقة ساخنة. ستمتلئ الخلية بعمل الشعيرات الدموية في حوالي 60 ثانية.

مرة واحدة في الخلية كاملة، وخفض درجة حرارة المرحلة إلى 37 درجة مئوية وانتظر الخلية لتحقيق الاستقرار في تلك الدرجة. تطبيق القوة المطلقة عن طريق الضغط بلطف على مركز الجهاز الكريستال السائل لرؤية اللون المنعك مشرق. ثم ضع الجهاز على قمة المسرح الساخن تحت مجهر بصري رقمي مع الجانب المنقوش للجهاز الذي يواجه العدسة.

قم بتوصيل اللوحات المغلفة منقوشة وPEDOT إلى المحطات الإيجابية والسلبية لـ poteniostat على التوالي. تكوين poteniostat بالتناوب بين تطبيق 1.5 فولت لمدة أربع ثوان، و 0 فولت لمدة ثماني ثوان. مراقبة وتسجيل تغيير اللون من الجهاز الكريستال السائل مع المجهر الرقمي أثناء تدوير الجهد.

بعد ذلك، قم بإعداد مقياس طيفي للأشعة فوق البنفسجية فيس لمسح الإرسال من 800 إلى 300 نانومتر. وضع جاك صغير في حجرة العينة لعقد المرحلة الساخنة. ضع جهاز الكريستال السائل على لوحة ساخنة للحفاظ على الدفء والحصول على قياس الخلفية للمرحلة الساخنة الفارغة.

ثم، تحميل الجهاز مرة أخرى إلى المرحلة الساخنة ووضعها في مطياف مع الجانب منقوشة تواجه شعاع. استخدم قطعة قماش داكنة لتغطية الفجوات بين باب غرفة العينة والأسلاك. انتظر بضع دقائق حتى يستقر الجهاز عند درجة حرارة 37 درجة مئوية.

إذا لزم الأمر، ضبط موقف المرحلة الساخنة لتحقيق أقصى قدر من الإرسال. ثم، الحصول على طيف أولي من الإرسال من خلال الجهاز. بعد ذلك، قم بتطبيق 1.5 فولت على الجهاز لمدة أربع ثوان والحصول على الفور على طيف الإرسال.

عند انتهاء القياس، تطبيق 0 فولت على الجهاز لمدة ثماني ثوان والحصول على طيف آخر. وأخيراً، سجل الإرسال في المئة في 510 نانومتر مع مرور الوقت أثناء تدوير الجهد بين 1.5 فولت لمدة أربع ثوان و0 فولت لمدة ثماني ثوان خمس مرات. البلورة السائلة الكولسترية مخدر مع مجمع البنافت الحديدية، وبدا الأزرق الساطع وكان شريط انعكاس تركزت في 467 نانومتر.

تطبيق 1.5 فولت على قطب ITO في اتصال مع حل الكريستال السائل، تحولت الفرقة العاكسة إلى مركز على 485 نانومتر. ظهرت الكريستال السائلة الكولسترية المؤسدة سماوي مشرق إلى اللون الأخضر ضد المناطق المحيطة الزرقاء غير المؤكد. تحول نطاق الانعكاس مرة أخرى إلى 467 نانومتر عند تطبيق 0 فولت على القطب مع استعادة المقابلة للون الانعكاس الأزرق.

انخفضت التناقلة بشكل متواضع مع الدورات المتكررة بسبب اضطراب التوجه المتزايد ، ولكن تم إصلاح هذا عن طريق تطبيق قوة محض على الجهاز. حدث تغيير اللون من الأزرق إلى السماوي في 0.4 ثانية، واستغرق تغيير الإرجاع 2.7 ثانية. بالتناوب تطبيق 1.5 فولت لمدة 0.5 ثانية، و 0 فولت لمدة خمس ثوان أدى إلى القطب وامض.

عند محاولة الإجراء، يرجى توخي الحذر عند تجميع الخلية. تحدد جودة الخلية جودة صورة العرض للجهاز. يمكنك تحديد نطاق الجهد المناسب لتشغيل الجهاز باستخدام قياس الفولتة الدوري.

الأشعة السينية لمطياف الإلكترون يمكن أن تؤكد أن ظهور الجزء المؤكد في المواد البلورية السائلة. عن طريق ضبط الدقيق التركيب الكيميائي للريدوكسي استجابة chirol dopant والمكونات الأخرى، يمكننا تطوير أنواع جديدة من يعرض العاكسة، مثل لون كامل ورقة الإلكترونية. مزيد من التحقيق في آلية لدينا dopant chirol، يمكن تعميق العلم الأساسي للبلورات السائلة cholesteric حيث الآلية الجزيئية من التعريفي chirol لا يزال غير واضح.