계면 습윤지의 열역학적 성장에 의해 촉발 된 액정의 방향 전환

이 절차의 전반적인 목표는 온도에 반응하여 액정의 방향 전이를 트리거하는 것입니다. 그리고 전환을 특징짓습니다. 이 방법은 열역학적 표면 고정 거동과 같은 액정 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다.

그리고 이 프로토콜의 장점은 방향 전환이 이러한 연속적인 방식으로 명확하게 시각화될 수 있다는 것입니다. 그리고 관련된 물리적 특성을 체계적으로 조사할 수 있는 경우. 이 절차를 시작하려면 원하는 과불화 중합체를 상용 용매에 1 대 2의 비율로 용해시켜 1 밀리리터의 과불화 중합체 용액을 준비하여 스핀 코팅을 위해 0.5-1 마이크로 미터 두께의 균일 한 필름을 확보하십시오.

다음으로, 알칼리성 세제에서 42 킬로 헤르츠의 초음파 처리로 유리 기판을 세척합니다. 그런 다음 증류수로 각 기판을 반복적으로 헹굽니다. 기판을 헹구고 건조시킨 후 10분 동안 UV 오존 세정제를 사용합니다.

그런 다음 20마이크로리터의 과불화중합체 용액을 세척된 각 유리 기판에 떨어뜨립니다. 즉시 용액을 3, 500rpm, 실온에서 70초 동안 스핀 코팅합니다. 그런 다음 필름을 섭씨 80도에서 60분 동안 굽혀 용매를 제거하고 섭씨 200도에서 60분 동안 굽습니다.

마이크로미터 크기의 유리 입자와 미리 혼합된 광경화 수지를 필름 코팅된 유리 기판 중 하나에 적용합니다. 그런 다음 첫 번째 기판 위에 두 번째 필름 코팅된 유리 기판을 놓고 파장이 365나노미터인 LED 램프를 사용하여 두 기판을 함께 붙입니다. 다음으로, 등방성 네마틱 상 전이 온도보다 높은 온도에서 모세관 하에서 주걱을 사용하여 준비된 각 LC 셀에 0.2 내지 10 마이크로 리터의 CCN47을 도입한다.

이제 4개에서 100X 대물렌즈를 사용하여 편광 광학 현미경으로 LC 셀을 관찰하고 핫 스테이지와 함께 샘플 온도를 ±0.1 Kelvin 정확도로 제어합니다. 디지털 컬러 카메라를 사용하여 291에서 343 켈빈 범위의 냉각 및 가열 시 켈빈당 균일한 간격으로 5개 이상의 프레임에 텍스처를 기록합니다. 유전체 분광법의 경우, 각 기판에 리드 와이어를 납땜하여 ITO 전극이 있는 LC 셀을 준비합니다.

LC 셀의 커패시턴스를 측정하려면 셀을 상용 임피던스 이득 위상 분석기의 터미널에 배선합니다. 그런 다음 분석기를 사용하여 5분마다 LC 셀의 커패시턴스의 시간 의존성을 측정합니다. HR-DSC 분석을 위해 LC 세포를 집에서 만든 HR-DSC에 넣어 검사합니다.

분당 0.05 - 0.10 켈빈의 스캔 속도로 측정을 수행하여 최소 온도 분해능을 향상시킵니다. 냉각 및 가열 중 평면에서 수직 배양 상태로 배향 전환 중 편광 광학 현미경 및 유전체 분광법 측정에 의해 만들어진 텍스처의 진화가 여기에 설명되어 있습니다. 냉각 시 평면 방향은 등방성 네마틱 전이 온도 바로 아래에 있습니다.

2 개와 4 개의 브러시 Schlieren 텍스처의 모양으로. 어닐링 또는 추가 냉각에 의해 시야가 완전히 어두워져 방향 전환이 완료되었음을 암시합니다. 샘플을 통한 열 흐름을 온도와 시간의 함수로 나타내는 HR-DSC 데이터가 여기에 나와 있습니다.

시간 데이터에 따른 열 흐름의 변화는 방향 전환 후 Avrami 지수를 분석하는 데 사용되었습니다. 그레이징 사건: 다양한 온도에서 액적 기하학 및 C2 LC 셀 기하학적 구조에서 X선 회절 패턴. quasi-smectic a-wetting sheets의 단거리 순서를 보여줍니다.

표면 근처에 형성된 층 구조로. 평면 배향 상태의 온도 범위에서도 quasi-smectic a-wetting sheet가 지속되어 표면 배향 조건이 좌절되었음을 나타냅니다. 히스테리시스 범위는 편광 광학 현미경 및 유전체 분광법으로 확인된 히스테리시스 범위와 일치하며, 이는 배향 전이가 준-스멕틱 a-wetting sheet 성장에 의해 유발됨을 시사합니다.

따라서 일단 숙달되면 준비 절차가 적절하게 수행되면 방향 전환의 관찰을 4시간 안에 완료할 수 있습니다. 이 절차에 따라 형광 컨포칼 현미경 검사 및 비선형 광학 분석과 같은 다른 방법을 수행하여 액정 디렉터의 특수 방향 분포와 같은 추가 질문에 답할 수 있습니다. 개발 후 이 기술은 액정의 표면 과학 분야의 연구자들이 표면 근처의 미세한 구조와 미세한 구조 및 특성 사이의 연관성을 탐구할 수 있는 길을 열었습니다.

이 비디오를 시청한 후에는 방향 전환을 관찰하기 위해 샘플을 준비하는 방법과 중요한 물리적 특성을 특성화하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.