Name: Elektrochemiczne cholesteryczne urządzenie ciekłokrystaliczne do szybkiej i niskonapięciowej modulacji koloru (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-02-27T14:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 33 s
Description: Poznaj metodę elektrochemicznej modulacji koloru w cholestrycznych ciekłych kryształach z użyciem dopantu FcD. Protokół umożliwia najszybszą zmianę barwy przy najniższym napięciu dla wyświetlaczy refleksyjnych nowej generacji.

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

Dziękujemy Dr. Keisuke Tajima z RIKEN Center for Emergent Matter Science za cenne dyskusje. Część tych prac została przeprowadzona na Platformie Nanotechnologii Zaawansowanej Charakterystyki Uniwersytetu Tokijskiego, wspieranej przez Ministerstwo Edukacji, Kultury, Sportu, Nauki i Technologii (MEXT) w Japonii. Praca ta została wsparta finansowo przez JSPS Grant-in-Aid for Scientific Research (S) (18H05260) na temat "Innowacyjnych materiałów funkcjonalnych opartych na wieloskalowych międzyfazowych naukach molekularnych" dla T.A. Y.I. jest wdzięczny za grant JSPS Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research (16K14062). S.T. dziękuje JSPS Young Scientist Fellowship.

1. Przygotowanie mieszaniny cholesterycznej LC
<ol>
	<li>Dodaj 84,6 mg 5OCB i 5,922 mg FcD19 (3,1 mol% do 5OCB) do czystej szklanej fiolki o pojemności 10 ml.</li>
	<li>Dodać 12,9 mg EMIm-OTf i 10 ml dichlorometanu (CH2Cl2) do nowej, czystej szklanej fiolki o pojemności 10 ml i dobrze wymieszać. Przenieść 2,1 ml roztworu EMIm-OTf do szklanej fiolki zawierającej 5OCB i FcD. Delikatnie wstrząsnąć fiolką, aby wszystkie składniki dobrze się wymieszały.</li>
	<li>Przykryj szklaną fiolkę folią aluminiową i wykonaj kilka otworów u góry.</li>
	<li>Podgrzać powyższy roztwór CH2Cl2 zawierający 5OCB, FcD (3,1 mol% do 5OCB) i EMIm-OTf (3,0 mol% do 5OCB) w temperaturze 80 °C w dobrze wentylowanym okapie. Po 60 minutach większość CH2Cl2 zostaje odparowana. Ta procedura jest ważna, aby zapewnić jednorodne wymieszanie składników.</li>
	<li>Odparować pozostały CH2Cl2 pod zmniejszonym ciśnieniem (~5,0 Pa) za pomocą rotacyjnej pompy próżniowej oleju o temperaturze 80 °C przez 60 minut w dobrze wentylowanym okapie, aby uzyskać klarowną pomarańczową mieszaninę LC.</li>
</ol>
2. Przygotowanie szklanej komory ITO typu sandwich
<ol>
	<li>Procedura czyszczenia szkła powlekanego ITO
	<ol>
		<li>Wytnij wzorzyste szkło ITO (10 cm x 10 cm, rezystancja: ~30 Ω), które zawiera 100 kawałków wyznaczonej elektrody, do mniejszego rozmiaru (10 mm x 10 mm) za pomocą frezu do szkła z diamentową końcówką, tak aby jedna sztuka zawierała jeden wzór elektrody. Zawsze sprawdzaj rezystancję powierzchni szkła, aby wiedzieć, która strona jest wzorzysta za pomocą ITO, używając np. multimetru cyfrowego (strona wzorzysta ITO ma niską rezystancję).</li>
		<li>Wytnij szkło w pełni pokryte ITO (10 cm × 10 cm, odporność: ~30 Ω) do mniejszego rozmiaru (10 mm x 12 mm) za pomocą noża do szkła z diamentową końcówką. Ponownie sprawdź rezystancję powierzchni szkła, aby wiedzieć, która strona jest pokryta ITO.</li>
		<li>Przygotuj roztwór myjący, mieszając 60 ml Extran MA01 i 240 ml ultraczystej wody w szklanym naczyniu (~500 ml). Zanurzyć wyżej przygotowane płytki szklane ITO dokładnie w roztworze w taki sposób, aby powierzchnia każdej szklanej płytki nie stykała się ze sobą. W przypadku mycia wielu płytek szklanych ITO zaleca się skorzystanie z jakiegoś podparcia (np. szczotki do szamponu).</li>
		<li>Umieścić naczynie zawierające płytki szklane ITO w kąpieli ultradźwiękowej i poddać je sonikacji przez 30 minut. Po zdekantowaniu roztworu myjącego przepłukać naczynie zawierające szklane płytki ITO 200 ml ultraczystej wody trzy razy.</li>
		<li>Dodać 300 ml ultraczystej wody i sonikować naczynie przez 20 minut. Następnie usuń wodę przez dekantację. Powtórz ten cykl prania przy użyciu ultraczystej wody trzy razy. Dla każdego cyklu mycia należy sprawdzić ułożenie szklanych płytek ITO w naczyniu w taki sposób, aby powierzchnie płytek nie były ze sobą połączone.</li>
		<li>Po zakończeniu cykli mycia należy wysuszyć szklane płytki ITO jedna po drugiej poprzez przepływ azotu. Umieszczając szklane płytki ITO w czystym miejscu, trzymaj powierzchnię ITO skierowaną do góry, aby uniknąć uszkodzenia lub zanieczyszczenia powierzchni.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wykonanie płyty szklanej ITO pokrytej PEDOT+
	<ol>
		<li>Umieścić szklaną fiolkę zawierającą nitrometanowy roztwór poli(3,4-etylenodioksytiofen)-ko-poli(glikolu etylenowego) domieszkowany nadchloranem (PEDOT+, 0,7 % wag.) do łaźni ultradźwiękowej i sonikować go przez 60 minut w celu uzyskania dobrze zdyspergowanego roztworu.</li>
		<li>Umieść w pełni pokrytą ITO szklaną płytkę na rotatorze powlekarki wirowej powierzchnią ITO skierowaną do pionu. Wydmuchnąć pył z powierzchni ITO za pomocą pistoletu do przedmuchiwania azotem. Ostrożnie przenieść 50 μl świeżo sonikowanego roztworu PEDOT+ za pomocą pipety.</li>
		<li>Folię PEDOT+ należy wyprodukować, obracając płytkę z prędkością 1000 obr./min przez 60 s w warunkach otoczenia (~25 °C, wilgotność: ~45%). Szklane płyty ITO z powłoką PEDOT+ należy przechowywać w warunkach otoczenia przez 1 godzinę bez pieczenia.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Produkcja szklanej celi ITO
	<ol>
		<li>Zdmuchnij kurz z płytek szklanych z wzorem ITO za pomocą pistoletu do przedmuchiwania azotem.</li>
		<li>Przetrzyj dokładnie powierzchnię ITO szklanych płytek (10 mm x 10 mm) szmatką ze sztucznego jedwabiu za pomocą maszyny do nacierania. Podczas całego procesu należy używać pistoletu do przedmuchiwania azotem, aby uniknąć zanieczyszczenia pyłami.</li>
		<li>Poniższe procedury należy wykonać w miejscu, w którym można uniknąć zanieczyszczenia pyłami, najlepiej w czystym pomieszczeniu.</li>
		<li>Dokładnie wymieszaj kroplę kleju optycznego i ilość szklanych koralików wielkości ryżu.</li>
		<li>Połóż szklaną płytkę ITO pokrytą PEDOT+ na stole powierzchnią PEDOT+ skierowaną do pionu. Umieść bardzo małą ilość mieszanki klejowej na szklanej płytce ITO pokrytej PEDOT+, gdzie znajdują się cztery rogi wzorzystej płytki szklanej ITO.</li>
		<li>Umieść wzorzystą płytkę szklaną ITO na płycie szklanej ITO pokrytej PEDOT+ w taki sposób, aby powierzchnie ITO dwóch szklanych płytek były zwrócone do siebie w celu wytworzenia ogniwa. Delikatnie popchnij cztery rogi komórki. Potwierdź jednolitą przerwę komórkową poprzez zanik wzoru prążka obserwowanego na powierzchni komórki.</li>
		<li>Naświetlić powyższą szklaną komórkę ITO lampą UV 365 nm przez 20 sekund, aby wzmocnić przyczepność.</li>
		<li>Podgrzewać powyższą komórkę na gorącym etapie w temperaturze 100 °C przez 3 godziny, aby kontynuować wzmacnianie przyczepności.</li>
		<li>Podłącz dwa przewody przewodzące do każdego z obszarów ITO szklanych płytek w ogniwie za pomocą ultradźwiękowego.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Eksperymenty z modulacją kolorów
<ol>
	<li>Wprowadzenie mieszaniny cholesterycznej LC do szklanej celi ITO w celu wytworzenia urządzenia LC
	<ol>
		<li>W celu łatwej obsługi przymocuj druty powyższej przygotowanej szklanej kuwety do szkiełka mikroskopowego za pomocą taśmy izolacyjnej.</li>
		<li>Podgrzewać szklaną fiolkę zawierającą mieszaninę cholesterolu LC w temperaturze 80 °C przez 10 do 15 minut na gorącym ogniu. W tej samej temperaturze należy również podgrzać szklaną kutę ITO i szpatułkę, która służy do przenoszenia próbki.</li>
		<li>Za pomocą podgrzanej szpatułki szybko przenieść niewielką ilość gorącej mieszaniny cholesterolu LC do szczeliny między dwiema szklanymi płytkami ITO komórki. Wypełnij szczelinę między dwiema szklanymi płytkami za pomocą działania kapilarnego, które trwa ~60 s.</li>
		<li>Obniż temperaturę gorącego etapu, tak aby temperatura ogniwa osiągnęła 37 °C.</li>
		<li>Przesuń środek urządzenia, aby wyświetlić jasny kolor odbicia.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Eksperymenty z modulacją kolorów przy użyciu cyfrowego mikroskopu optycznego.
	<ol>
		<li>Stosować naprzemiennie +1,5 i 0 V do urządzenia LC odpowiednio przez 4 s i 8 s, używając potencjostatu w temperaturze 37 °C. Wartości napięcia są zdefiniowane dla elektrody ITO niepokrytej PEDOT+ w odniesieniu do elektrody ITO pokrytej PEDOT+ w urządzeniu. Obserwuj i rejestruj zmianę koloru urządzenia LC za pomocą cyfrowego mikroskopu optycznego.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Eksperymenty spektrometrycznej modulacji barwy
	<ol>
		<li>Użyj następujących parametrów konfiguracji spektrofotometru UV-vis: tryb fotometryczny: %T, reakcja: szybka, szerokość pasma: 1,0 nm, prędkość skanowania: 2 000 nm/min, zakres skanowania: 800 do 300 nm</li>
		<li>W celu pomiaru linii podstawowej umieść gorący stolik w spektrofotometrze bez urządzenia LC. Upewnij się, że otwór obserwacyjny jest prawidłowo umieszczony w torze optycznym spektrofotometru, a kąt padania wynosi 0°. Monitoruj wartość transmitancji w czasie rzeczywistym przy określonej długości fali, której wartość jest maksymalizowana poprzez dostosowanie położenia gorącego stolika. Następnie rozpocznij pomiar bazowy.</li>
		<li>Umieścić urządzenie LC w tym gorącym stage, a następnie umieścić gorący stage w odpowiedniej pozycji w taki sam sposób, jak opisano w sekcji 3.3.2. Rozpocznij pomiar i zapisz widmo.</li>
		<li>Zastosuj +1,5 V przez 4 s i rozpocznij pomiar. Po pomiarze przyłożyć 0 V przez 8 s i ponownie rozpocząć pomiar.</li>
		<li>Przykładać naprzemiennie +1,5 i 0 V na przemian 100 razy do urządzenia LC odpowiednio przez 4 s i 8 s za pomocą potencjostatu. Rejestrować transmitancję na wyznaczonej długości fali (510 nm) podczas cykli stosowania napięcia.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Chandrasekhar, S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aChandrasekhar%2C+S+%22Liquid+Crystals%22">Liquid Crystals</a>. , Cambridge University Press. Cambridge. (1992).</li>
<li>Blinov, L. M., Chigrinov, V. G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBlinov%2C+LM+%22Electrooptic+Effects+in+Liquid+Crystal+Materials%22">Electrooptic Effects in Liquid Crystal Materials</a>. , Springer-Verlag. New York. (1994).</li>
<li>Pieraccini, S., Masiero, S., Ferrarini, A., Spada, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chirality+transfer+across+length-scales+in+nematic+liquid+crystals%3A+fundamentals+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Society+Reviews%22%5BJournal%5D)">Chirality transfer across length-scales in nematic liquid crystals: fundamentals and applications.</a> Chemical Society Reviews. 40 (1), 258-271 (2011).</li>
<li>Eelkama, R., Feringa, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amplification+of+chirality+in+liquid+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Organic+%26+Biomolecular+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Amplification of chirality in liquid crystals.</a> Organic & Biomolecular Chemistry. 4 (20), 3729-3745 (2006).</li>
<li>Wang, L., Li, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stimuli-Directing+self-organized+3D+liquid-crystalline+nanostructures%3A+from+materials+design+to+photonic+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Functional+Materials%22%5BJournal%5D)">Stimuli-Directing self-organized 3D liquid-crystalline nanostructures: from materials design to photonic applications.</a> Advanced Functional Materials. 26 (1), 10-28 (2016).</li>
<li>Bisoyi, H. K., Li, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light-directing+chiral+liquid+crystal+nanostructures%3A+from+1D+to+3D%5BTitle%5D)+AND+%22Accounts+of+Chemical+Research%22%5BJournal%5D)">Light-directing chiral liquid crystal nanostructures: from 1D to 3D.</a> Accounts of Chemical Research. 47 (10), 3184-3195 (2014).</li>
<li>van Delden, R. A., Koumura, N., Harada, N., Feringa, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unidirectional+rotary+motion+in+a+liquid+crystalline+environment%3A+color+tuning+by+a+molecular+motor%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Unidirectional rotary motion in a liquid crystalline environment: color tuning by a molecular motor.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (8), 4945-4949 (2002).</li>
<li>Mathews, M., Tamaoki, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Planar+chiral+azobenzenophanes+as+chiroptic+switches+for+photon+mode+reversible+reflection+color+control+in+induced+chiral+nematic+liquid+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Planar chiral azobenzenophanes as chiroptic switches for photon mode reversible reflection color control in induced chiral nematic liquid crystals.</a> Journal of the American Chemical Society. 130 (34), 11409-11416 (2008).</li>
<li>Huang, Y., Zhou, Y., Doyle, C., Wu, S. -T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tuning+the+photonic+band+gap+in+cholesteric+liquid+crystals+by+temperature-dependent+dopant+solubility%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Tuning the photonic band gap in cholesteric liquid crystals by temperature-dependent dopant solubility.</a> Optics Express. 14 (3), 1236-1242 (2006).</li>
<li>Hu, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetite+nanoparticles%2Fchiral+nematic+liquid+crystal+composites+with+magnetically+addressable+and+magnetically+erasable+characteristics%5BTitle%5D)+AND+%22Liquid+Crystals%22%5BJournal%5D)">Magnetite nanoparticles/chiral nematic liquid crystal composites with magnetically addressable and magnetically erasable characteristics.</a> Liquid Crystals. 37 (5), 563-569 (2010).</li>
<li>Han, Y., Pacheco, K., Bastiaansen, C. W. M., Broer, D. J., Sijbesma, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+monitoring+of+gases+with+cholesteric+liquid+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Optical monitoring of gases with cholesteric liquid crystals.</a> Journal of the American Chemical Society. 132 (9), 2961-2967 (2010).</li>
<li>Kelly, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responsive+photonic+hydrogels+based+on+nanocrystalline+cellulose%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Responsive photonic hydrogels based on nanocrystalline cellulose.</a> Angewandte Chemie International Edition. 52 (34), 8912-8916 (2013).</li>
<li>Coles, H., Morris, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liquid-crystal+lasers%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Photonics%22%5BJournal%5D)">Liquid-crystal lasers.</a> Nature Photonics. 4 (10), 676-685 (2010).</li>
<li>Xiang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrically+tunable+laser+based+on+oblique+heliconical+cholesteric+liquid+crystal%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Electrically tunable laser based on oblique heliconical cholesteric liquid crystal.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (46), 12925-12928 (2016).</li>
<li>Song, M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+phase+retardation+on+defect-mode+lasing+in+polymeric+cholesteric+liquid+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Effect of phase retardation on defect-mode lasing in polymeric cholesteric liquid crystals.</a> Advanced Materials. 16 (9-10), 779-783 (2004).</li>
<li>White, T. J., McConney, M. E., Bunning, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+color+in+stimuli-responsive+cholesteric+liquid+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Dynamic color in stimuli-responsive cholesteric liquid crystals.</a> Journal of Materials Chemistry. 20 (44), 9832-9847 (2010).</li>
<li>Bisoyi, H. K., Bunning, T. J., Li, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stimuli-driven+control+of+the+helical+axis+of+self-organized+soft+helical+superstructures%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Stimuli-driven control of the helical axis of self-organized soft helical superstructures.</a> Advanced Materials. 30 (25), 1706512(2018).</li>
<li>Bisoyi, H. K., Li, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light-driven+liquid+crystalline+materials%3A+from+photo-induced+phase+transitions+and+property+modulations+to+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Light-driven liquid crystalline materials: from photo-induced phase transitions and property modulations to applications.</a> Chemical Reviews. 116 (26), 15089-15166 (2016).</li>
<li>Tokunaga, S., Itoh, Y., Tanaka, H., Araoka, F., Aida, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Redox-responsive+chiral+dopant+for+quick+electrochemical+color+modulation+of+cholesteric+liquid+crystal%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Redox-responsive chiral dopant for quick electrochemical color modulation of cholesteric liquid crystal.</a> Journal of the American Chemical Society. 140 (35), 10946-10949 (2018).</li>
<li>Step̌nicǩa, P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aStep%CC%8Cnick%CC%8Ca%2C+P+%22Ferrocenes%3A+Ligands%2C+Materials+and+Biomolecules%22">Ferrocenes: Ligands, Materials and Biomolecules</a>. , John Wiley & Sons Ltd. Chichester. (2008).</li>
<li>Togni, A., Hayashi, T. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTogni%2C+A+%22Ferrocenes%3A+Homogeneous+Catalysis%2C+Organic+Synthesis%2C+Materials+Science%22">Ferrocenes: Homogeneous Catalysis, Organic Synthesis, Materials Science</a>. , VCH Verlagsgesellschaft. Weinheim. (1995).</li>
<li>Fukino, T., Yamagishi, H., Aida, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Redox-responsive+molecular+systems+and+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Redox-responsive molecular systems and materials.</a> Advanced Materials. 29 (25), 1603888(2017).</li>
<li>Goh, M., Akagi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Powerful+helicity+inducers%3A+axially+chiral+binaphthyl+derivatives%5BTitle%5D)+AND+%22Liquid+Crystals%22%5BJournal%5D)">Powerful helicity inducers: axially chiral binaphthyl derivatives.</a> Liquid Crystals. 35 (8), 953-965 (2008).</li>
<li>Xianyu, H., Faris, S., Crawford, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In-plane+switching+of+cholesteric+liquid+crystals+for+visible+and+near-infrared+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Optics%22%5BJournal%5D)">In-plane switching of cholesteric liquid crystals for visible and near-infrared applications.</a> Applied Optics. 43 (26), 5006-5015 (2004).</li>
<li>Lin, T. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrically+controllable+laser+based+on+cholesteric+liquid+crystal+with+negative+dielectric+anisotropy%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Electrically controllable laser based on cholesteric liquid crystal with negative dielectric anisotropy.</a> Applied Physics Letters. 88 (6), 061122(2006).</li>
<li>Bailey, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+limitations+to+the+electro-mechanical+tuning+range+of+negative+dielectric+anisotropy+cholesteric+liquid+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Surface limitations to the electro-mechanical tuning range of negative dielectric anisotropy cholesteric liquid crystals.</a> Journal of Applied Physics. 111 (6), 063111(2012).</li>
<li>Bailey, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electromechanical+tuning+of+cholesteric+liquid+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Electromechanical tuning of cholesteric liquid crystals.</a> Journal of Applied Physics. 107 (1), 013105(2010).</li>
<li>Xiang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrically+tunable+selective+reflection+of+light+from+ultraviolet+to+visible+and+infrared+by+heliconical+cholesterics%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Electrically tunable selective reflection of light from ultraviolet to visible and infrared by heliconical cholesterics.</a> Advanced Materials. 27 (19), 3014-3018 (2015).</li>
<li>Hu, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrically+controllable+selective+reflection+of+chiral+nematic+liquid+crystal%2Fchiral+ionic+liquid+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Electrically controllable selective reflection of chiral nematic liquid crystal/chiral ionic liquid composites.</a> Advanced Materials. 22 (4), 468-472 (2010).</li>
<li>Choi, S. S., Morris, S. M. M., Huck, W. T. S., Coles, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrically+tuneable+liquid+crystal+photonic+bandgaps%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Electrically tuneable liquid crystal photonic bandgaps.</a> Advanced Materials. 21 (38-39), 3915-3918 (2009).</li>
<li>Tokunaga, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrophoretic+deposition+for+cholesteric+liquid-crystalline+devices+with+memory+and+modulation+of+reflection+colors%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Electrophoretic deposition for cholesteric liquid-crystalline devices with memory and modulation of reflection colors.</a> Advanced Materials. 28 (21), 4077-4083 (2016).</li>
<li>Sen, M. S., Brahma, P., Roy, S. K., Mukherjee, D. K., Roy, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Birefringence+and+order+parameter+of+some+alkyl+and+alkoxycyanobiphenyl+liquid+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Crystrals+and+Liquid+Crystals%22%5BJournal%5D)">Birefringence and order parameter of some alkyl and alkoxycyanobiphenyl liquid crystals.</a> Molecular Crystrals and Liquid Crystals. 100 (3-4), 327-340 (1983).</li>
<li>McConney, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrically+induced+color+changes+in+polymer-stabilized+cholesteric+liquid+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Optical+Materials%22%5BJournal%5D)">Electrically induced color changes in polymer-stabilized cholesteric liquid crystals.</a> Advanced Optical Materials. 1 (6), 417-421 (2013).</li>
<li>Choi, S. S., Morris, S. M., Huck, W. T. S., Coles, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+switching+properties+of+chiral+nematic+liquid+crystals+using+electrically+commanded+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">The switching properties of chiral nematic liquid crystals using electrically commanded surfaces.</a> Soft Matter. 5 (2), 354-362 (2009).</li>
<li>Sapp, S., Luebben, S., Losovyj, Y. B., Jeppson, P., Schulz, D. L., Caruso, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Work+function+and+implications+of+doped+poly%283%2C4-ethylenedioxythiophene%29-co-poly%28ethylene+glycol%29%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Work function and implications of doped poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-co-poly(ethylene glycol).</a> Applied Physics Letters. 88 (15), 152107(2006).</li>
<li>Groenendaal, L., Jonas, F., Freitag, D., Pielartzik, H., Reynolds, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Poly%283%2C4-ethylenedioxythiophene%29+and+its+derivatives%3A+past%2C+present%2C+and+future%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) and its derivatives: past, present, and future.</a> Advanced Materials. 12 (7), 481-494 (2000).</li>
<li>Kirchmeyer, S., Reuter, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scientific+importance%2C+properties+and+growing+applications+of+poly%283%2C4-ethylenedioxythiophene%29%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Scientific importance, properties and growing applications of poly(3,4-ethylenedioxythiophene).</a> Journal of Materials Chemistry. 15 (21), 2077-2088 (2005).</li>
</ol>

Nie mamy nic do ujawnienia.

Po przyłożeniu +1,5 V do górnej elektrody ITO (rysunek 1C), FcD ulega reakcji utleniania w celu wytworzenia FcD+. Ponieważ spiralna zdolność skręcania FcD+ (101 μm-1, rysunek 1B) jest niższa niż <str...

Cholesteric liquid crystals (LCs) są znane z tego, że wykazują jasne kolory odbicia ze względu na ich wewnętrzne spiralne układy molekularne1,2,3,4. Długość fali odbicia λ jest określana przez skok P i średni współczynnik załamania światła n LC (λ = nP). Takie LC mogą być generowane przez domieszkowanie związków chiralnych (domieszek chiralnych) do nematycznych LC, a ich skok spiralny jest zdefiniowany równaniem P = 1/βMC, gdzie βM to spiralna siła skręcania (HTP), a C to frakcja molowa domieszki chiralnej. Opierając się na tym pojęciu, opracowano różne domieszki chiralne, które mogą reagować na różne bodźce, takie jak light5,6,7,8, heat9, magnetic field10 i gas11. Takie właściwości są potencjalnie przydatne w różnych aplikacjach, takich jak między innymi sensors12 i lasers13,14,15 między innymi16,17,18.
Niedawno opracowaliśmy pierwszą chiralną domieszkę FcD reagującą na redoks (<silna klasa="xfig">Rysunek 1A)19, która może zmieniać swoją wartość HTP w odpowiedzi na reakcje redoks. FcD składa się z jednostki ferrocenu, która może ulegać odwracalnym reakcjom redoks20,21,22, oraz jednostki binaftylowej, o której wiadomo, że wykazuje wysoką wartość HTP23. Cholesteryczny LC domieszkowany FcD, w obecności podtrzymującego elektrolitu, może zmienić swój kolor odbicia w ciągu 0,4 s i odzyskać swój pierwotny kolor w ciągu 2,7 s po przyłożeniu napięcia odpowiednio +1,5 i 0 V. Wysoka szybkość reakcji i niskie napięcie robocze zaobserwowane dla urządzenia jest bezprecedensowe wśród jakiegokolwiek innego cholesterycznego urządzenia LC opisanego do tej pory.
Jednym z ważnych zastosowań cholesterycznych wyświetlaczy LC są wyświetlacze refleksyjne, których zużycie energii jest znacznie niższe niż w przypadku konwencjonalnych wyświetlaczy LC. W tym celu cholesteryczne LC powinny zmieniać swój kolor odbicia za pomocą bodźców elektrycznych. Jednak większość poprzednich metodologii wykorzystuje sprzężenie elektryczne między zastosowanymi bodźcami elektrycznymi a cząsteczkami LC gospodarza, co wymaga wysokiego napięcia powyżej 40 V24,25,26,27,28. Dla użycia elektrycznie reagującej domieszki chiralnej jest tylko kilka przykładów29,30, w tym nasza poprzednia praca31, która również wymaga wysokiego napięcia przy niskiej szybkości reakcji. Biorąc pod uwagę te wcześniejsze prace, wydajność naszego cholesterycznego urządzenia LC domieszkowanego D Fc, szczególnie w przypadku dużej prędkości modulacji kolorów (0,4 s) i niskiego napięcia roboczego (1,5 V), jest przełomowym osiągnięciem, które może znacznie przyczynić się do rozwoju wyświetlaczy refleksyjnych nowej generacji. W tym szczegółowym protokole demonstrujemy procesy produkcyjne i procedury operacyjne prototypowych cholesterycznych wyświetlaczy LC.

<table><tbody><tr><td>1-etylo-3-metyloimidazolium Trifluorometanosulfonian, 98%</td><td>TCI</td><td>E0494</td><td></td></tr><tr><td>4-cyjano-4'-pentyloksybifenyl, 98%</td><td>TCI</td><td>C1551</td><td></td></tr><tr><td>Frez do szkła z diamentową końcówką</td><td>AS ONE</td><td>6-539-05</td><td></td></tr><tr><td>Dichlorometan, 99,5%</td> <td>KANTO CHEMICAL</td><td>10158-2B</td><td></td></tr><tr><td>Różnicowy kalorymetr skaningowy</td> klasy HPLC <td>METTLER Mikroskop</td> cyfrowy <td>TOLEDO DSC 1</td><td></td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td>KEYENCE</td><td>VHX-5000</td><td></td></tr><tr><td>Extran MA01</td><td>Merck</td><td>107555</td><td></td></tr><tr><td>W pełni powlekana ITO płyta</td><td></td><td></td> szklana <td>Zamówienie kostiumu, Odporność: ~30&Omega;</td></tr><tr><td>Koraliki szklane</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>9005</td><td>5 &plusmn; 0,3 &mu; m średnicy</td></tr><tr><td>Hot stage</td><td>INSTEC</td><td>mK1000</td><td></td></tr><tr><td>Płyta</td><td></td><td></td> szklana z wzorem ITO <td>Zamówienie kostiumu, Odporność: ~30&Omega;</td></tr><tr><td>Olejowa rotacyjna pompa próżniowa</td><td>SATO VAC</td><td>TSW-150</td><td>Ciśnienie: ~5 Pa</td></tr><tr><td>Klej optyczny</td><td>Noland</td><td>NOA81</td><td></td></tr><tr><td>Poli(3,4-etylenodioksytiofen), bis-poli(glikol etylenowy), zakończony laurylem</td><td>Sigma Aldrich</td><td>687316</td><td>0,7% wag. (dyspersja w nitrometanie)</td></tr><tr><td>Potencjostat</td><td>TOHO BADANIA TECHNICZNE</td><td>PS-08</td><td></td></tr><tr><td>Maszyna do nacierania</td><td>EHC</td><td>MRJ-100S</td><td></td></tr><tr><td>Spektrofotometr</td><td>JASCO</td><td>V-670 UV/VIS/NIR</td><td></td></tr><tr><td>Powlekarka wirowa</td><td>MIKASA</td><td>1H-D7</td><td></td></tr><tr><td>Woda ultraczysta</td><td>Merck&nbsp;</td><td>Milli-Q Integral 3</td><td></td></tr><tr><td>Kąpiel ultradźwiękowa</td><td>AS ONE</td><td>ASU-2</td><td>Moc: 40 W</td></tr><tr><td>ultradźwiękowe</td><td>Lampa uv KURODA TECHNO</td><td>SUNBONDER USM-IV</td><td></td></tr><tr><td></td><td>AS ONE</td><td>SLUV-4</td><td>Moc: 4 W</td></tr></tbody></table>

elektrochemiczne cholesteryczne urządzenie ciekłokrystaliczne do szybkiej i niskonapięciowej modulacji koloru

An Electrochemical Cholesteric Liquid Crystalline Device for Quick and Low-Voltage Color Modulation

Demonstrujemy metodę wytwarzania prototypu odblaskowego wyświetlacza, który zawiera cholesteryczny ciekły kryształ (LC) jako aktywny komponent. Cholesteryczny LC składa się z nematycznego LC 4'-pentyloksy-4-cyjanobifenylu (5OCB), chiralnej domieszki reagującej na redoks (FcD) i podtrzymującego elektrolitu 1-etylo-3-metyloimidazolium trifluorometanosulfonianu (EMIm-OTf). Najważniejszym składnikiem jest FcD. Cząsteczka ta zmienia swoją wartość siły skręcania spiralnego (HTP) w odpowiedzi na reakcje redoks. Dlatego elektrochemiczne reakcje redoks in situ w mieszaninie LC pozwalają urządzeniu na zmianę koloru odbicia w odpowiedzi na bodźce elektryczne. Mieszaninę LC wprowadzono, poprzez działanie kapilarne, do szklanej celi ITO typu sandwich, składającej się z dwóch szkiełek z wzorzystymi elektrodami z tlenku indu i cyny (ITO), z których jedna była pokryta poli(3,4-etylenodioksytiofenem)-ko-poli(glikolem etylenowo-glikolowym) domieszkowanym nadchloranem (PEDOT+). Po przyłożeniu +1,5 V kolor odbicia urządzenia zmienił się z niebieskiego (467 nm) na zielony (485 nm) w ciągu 0,4 s. Późniejsze zastosowanie napięcia 0 V sprawiło, że urządzenie odzyskało pierwotny niebieski kolor w ciągu 2,7 s. Urządzenie to charakteryzuje się najszybszą reakcją elektryczną i najniższym napięciem roboczym spośród wszystkich wcześniej zgłoszonych cholesterycznych urządzeń LC. Urządzenie to może utorować drogę do opracowania wyświetlaczy odblaskowych nowej generacji o niskim zużyciu energii.

Wykonano zdjęcia, zarejestrowano widma transmitancji oraz profile zmian transmitancji w czasie przy 510 nm dla urządzenia LC zawierającego cholesteryczny LC domieszkowany FcD (3,1 mol%) w obecności EMIm-OTf (3,0 mol%) podczas cykli przyłożenia napięcia od 0 do +1,5 V w temperaturze 37 °C.
Mieszanina LC zawierająca FcD (3,1...

Przedstawiono protokół produkcji odblaskowego cholesterycznego, ciekłokrystalicznego urządzenia wyświetlającego, zawierającego chiralną domieszkę reagującą na redoks, umożliwiającą szybką i niskonapięciową pracę.

Elektrochemiczne cholesteryczne urządzenie ciekłokrystaliczne do szybkiej i niskonapięciowej modulacji koloru

We demonstrate a method for fabricating a prototype reflective display device that contains cholesteric liquid crystal (LC) as an active component. The ...

Wiadomo, że ciekłe kryształy cholesterii mają jasne kolory reakcji, a szybka modulacja kolorów jest ważna dla rozwoju wyświetlaczy odblaskowych nowej generacji. Nasza metoda umożliwia najszybszą modulację koloru przy najniższym napięciu roboczym, jakie kiedykolwiek odnotowano dla cholesterycznych ciekłych kryształów. Kluczem jest FcD.Chiralna domieszka z responsywną spiralną siłą skręcania reagującą na redoks. Procedurę zademonstrują Shoichi Tokunaga, doktor habilitowany, oraz Mengyan Zeng, doktorant z naszego laboratorium. Aby rozpocząć przygotowywanie cholesterycznej mieszaniny ciekłokrystalicznej, umieść 84,6 miligrama 5OCB i 5,922 miligrama FcD w 10-mililitrowej szklanej fiolce.W osobnej fiolce rozpuścić 12,9 miligrama EMIm-OTf w 10 mililitrach dichlorometanu. Przenieść 2,1 mililitra roztworu EMIm-OTf do mieszaniny ciekłokrystalicznej i dobrze wymieszać składniki, delikatnie potrząsając fiolką. Następnie przykryj fiolkę folią aluminiową i przebij kilka otworów w folii igłą.Podgrzewaj roztwór w temperaturze 80 stopni Celsjusza przez godzinę, aby odparować większość DCM. Umieścić fiolkę pod próżnią i kontynuować podgrzewanie przez kolejną godzinę w celu usunięcia pozostałego DCM w celu uzyskania klarownej, pomarańczowej mieszaniny ciekłokrystalicznej. Następnie, aby rozpocząć przygotowywanie szkła ITO, wytnij kawałek szkła o wymiarach 10 na 10 milimetrów z wzorem ITO w pożądanym kształcie oraz kawałek standardowego szkła ITO o wymiarach 10 na 12 milimetrów.Umieść oba kawałki szkła ITO w rozcieńczonym środku powierzchniowo czynnym, nie dopuszczając do ich kontaktu. Połącz 60 mililitrów alkalicznego roztworu środka powierzchniowo czynnego i 240 mililitrów ultra czystej wody w szklanym pojemniku o pojemności 500 mililitrów. Sonikować płytki w rozcieńczonym alkalicznym środku powierzchniowo czynnym przez 30 minut.Następnie zdekantować środek powierzchniowo czynny i przepłukać płytki 200 mililitrowymi porcjami ultra czystej wody. Wykonaj tę procedurę płukania w sumie trzy razy. Napełnij pojemnik 300 mililitrami ultra czystej wody.Sonikuj płytki przez 20 minut. I zdekantować wodę. Umyj w ten sposób płytki w ultra czystej wodzie w sumie trzy razy.Na koniec osusz czyste płytki strumieniem azotu i przechowuj je na czystych, jednorazowych szalkach Petriego. Przechowywać naczynia w czystym eksykatorze. Aby rozpocząć przygotowanie ogniwa, należy poddać sonikacji 0,7 procenta przez zważenie dyspersji PEDOT w nitrometanie przez 60 minut, aby upewnić się, że polimer jest dobrze zdyspergowany.Następnie przymocuj czyste standardowe szkło ITO do powlekarki wirowej i usuń kurz z powierzchni pokrytej ITO za pomocą pistoletu do przedmuchiwania azotem. Ostrożnie nałóż 50 mikrolitrów świeżo sonikowanej dyspersji PEDOT na powierzchnię ITO i powlekaj płytkę z prędkością 1000 obr./min przez 60 sekund. Następnie pozostaw powlekaną płytkę na powietrzu przez godzinę.Następnie zamocuj wzorzystą płytkę ITO w maszynie do tarcia wyposażonej w ściereczkę ze sztucznego jedwabiu. Dokładnie przetrzyj powierzchnię z wzorem ITO pod strumieniem gazowego azotu. Następnie, w miejscu wolnym od kurzu, wymieszaj kroplę kleju optycznego z podobną ilością 5 mikrometrowych kulek ze szkła borokrzemianowego.Połóż płytkę pokrytą PEDOT stroną zadrukowaną do góry w przestrzeni roboczej. Nałóż około 0,2 milimetra sześciennego mieszanki klejowej na każdy róg jednego wąskiego boku płytki. Nałóż dwie dodatkowe porcje kleju w odległości ośmiu milimetrów od tej strony, aby utworzyć prostokąt o wymiarach osiem na 10 milimetrów na płytce.Umieść wzorzystą płytkę ITO stroną zadrukowaną do dołu na kleju, jedną krawędzią wyrównaną z kroplami częściowo wzdłuż płytki pokrytej PEDOT, tak aby płytki były przesunięte o około dwa milimetry. Delikatnie dociśnij rogi komórki, aby uzyskać jednolitą szczelinę między płytkami, na co wskazuje zanik wzoru prążków w komórce. Naświetlaj komórkę światłem UV o długości 365 nanometrów przez 20 sekund, aby utrwalić klej.Podgrzej ogniwo na gorącej płycie w temperaturze 100 stopni Celsjusza przez trzy godziny, aby zakończyć utwardzanie kleju. Na koniec podłącz przewody przewodzące wyposażone w zaciski aligatorowe do odsłoniętej powierzchni ITO na każdej płycie za pomocą ultradźwiękowego smażenia. Użyj taśmy izolacyjnej, aby przymocować przewody szklanej kuwety do szkiełka mikroskopowego, aby ułatwić późniejszą obsługę.Podgrzej szklankę ITO, małą szpatułkę i cholesteryczną mieszaninę ciekłokrystaliczną w temperaturze 80 stopni Celsjusza przez 10 do 15 minut. Następnie szybko przenieś niewielką ilość gorącej mieszaniny ciekłokrystalicznej cholesterolu do szczeliny między płytkami za pomocą podgrzanej szpatułki. Komórka wypełni się kapilarnie w ciągu około 60 sekund.Gdy ogniwo jest pełne, zmniejsz temperaturę stage do 37 stopni Celsjusza i poczekaj, aż ogniwo ustabilizuje się w tej temperaturze. Zastosuj czystą siłę, delikatnie naciskając środek urządzenia ciekłokrystalicznego, aby zobaczyć jasny odbity kolor. Następnie umieść urządzenie na gorącym stoliku pod cyfrowym mikroskopem optycznym tak, aby wzorzysta strona urządzenia była skierowana w stronę obiektywu.Podłącz płytki wzorzyste i pokryte PEDOT odpowiednio do dodatniego i ujemnego zacisku poteniostatu. Skonfiguruj poteniostat tak, aby naprzemiennie stosował 1,5 V przez cztery sekundy i 0 V przez osiem sekund. Obserwuj i rejestruj zmianę koloru urządzenia ciekłokrystalicznego za pomocą mikroskopu cyfrowego podczas cyklicznego przełączania napięcia.Następnie ustaw spektrofotometr UV-vis, aby skanować transmitancję od 800 do 300 nanometrów. Umieść mały podnośnik w komorze na próbkę, aby utrzymać gorący stage. Umieść urządzenie ciekłokrystaliczne na płycie grzejnej, aby się rozgrzać i uzyskać pomiar tła pustego gorącego sceny.Następnie załaduj urządzenie z powrotem do gorącego etapu i umieść je w spektrometrze wzorzystą stroną skierowaną w stronę wiązki. Użyj ciemnej szmatki, aby zakryć szczeliny między drzwiami komory na próbkę a przewodami. Poczekaj kilka minut, aż urządzenie ustabilizuje się w temperaturze 37 stopni Celsjusza.W razie potrzeby dostosuj położenie gorącego sceny, aby zmaksymalizować przepuszczalność. Następnie uzyskaj początkowe widmo transmisji przez urządzenie. Następnie przyłóż 1,5 V do urządzenia na cztery sekundy i natychmiast uzyskaj widmo transmitancji.Po zakończeniu pomiaru przyłóż 0 woltów do urządzenia na osiem sekund i uzyskaj inne widmo. Na koniec zapisz procentową przepuszczalność przy 510 nanometrach w czasie, zmieniając napięcie między 1,5 V przez cztery sekundy a 0 V przez osiem sekund pięć razy. Cholesteryczny ciekły kryształ domieszkowany chiralnym ferrocenowym kompleksem binaftolu wyglądał na jasnoniebieski i miał pasmo odbicia wyśrodkowane na 467 nanometrach.Przyłożenie 1,5 V do elektrody ITO w kontakcie z roztworem ciekłokrystalicznym przesunęło pasmo odbicia do środka na 485 nanometrów. Utleniony cholesteryczny ciekły kryształ wydawał się jasnocyjanowy do zielonego na tle nieutlenionego niebieskiego otoczenia. Pasmo odbicia przesunęło się z powrotem do 467 nanometrów po przyłożeniu 0 woltów do elektrody z odpowiednim odzyskaniem niebieskiego koloru odbicia.Przepuszczalność nieznacznie zmniejszała się wraz z powtarzającymi się cyklami z powodu narastających zaburzeń orientacji, ale zostało to naprawione przez przyłożenie czystej siły do urządzenia. Zmiana koloru z niebieskiego na cyjan nastąpiła w ciągu 0,4 sekundy, a zmiana powrotu zajęła 2,7 sekundy. Naprzemienne stosowanie 1,5 V przez 0,5 sekundy i 0 V przez pięć sekund powodowało elektrody.Podczas próby wykonania procedury należy zachować ostrożność podczas montażu ogniwa. Jakość komórki decyduje o jakości wyświetlanego obrazu urządzenia. Możesz określić odpowiedni zakres napięcia do pracy urządzenia za pomocą cyklicznej woltamperometrii.Promieniowanie rentgenowskie do spektroskopii elektronowej może potwierdzić pojawienie się utlenionej części w materiale ciekłokrystalicznym. Dzięki precyzyjnemu dostrojeniu struktury chemicznej reagującej na redoks domieszki chiroli i innych komponentów, możemy opracować nowe rodzaje wyświetlaczy odblaskowych, takich jak pełnokolorowy e-papier. Dalsze badania nad mechanizmem naszej domieszki chiroli mogą pogłębić podstawową naukę o cholesterycznych ciekłych kryształach, gdzie molekularny mechanizm indukcji chiroli jest nadal niejasny.

an-electrochemical-cholesteric-liquid-crystalline-device-for-quick

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemia

Opisano metodę stymulacji aktywności elektrycznej kultur komórkowych in vitro za pomocą światła widzialnego, opartą na użyciu organicznych polimerów półprzewodnikowych.

Optyczna kontrola aktywności elektrycznej żywych komórek za pomocą sprzężonych polimerów

Demonstrujemy przygotowanie elastomerów ciekłokrystalicznych (LCE) na bazie siloksanów i epoksydów oraz nanokompozytów LCE. LCE są charakteryzowane pod względem odkształcenia odwracalnego, uporządkowania ciekłokrystalicznego i sztywności. Jako potencjalne zastosowanie demonstrujemy ich zastosowanie jako substratów reagujących na kształt w niestandardowym urządzeniu do aktywnej hodowli komórek.

Otrzymywanie monodomenowych elastomerów ciekłokrystalicznych i nanokompozytów elastomerów ciekłokrystalicznych

Ta praca opisuje wytwarzanie i charakterystykę anizotropowych modulatorów trybu nieszczelności dla holograficznego wideo.

Charakterystyka anizotropowych modulatorów trybu nieszczelnego dla Holovideo

Autorzy prezentują metodę wytwarzania stabilnych ogniw elektrochemicznych emitujących białe światło, wykorzystując emisję z ekscypleksów powstałych pomiędzy emitującym niebieski polimer fluorenu a aminami aromatycznymi.

Wytwarzanie białych ogniw elektrochemicznych emitujących światło ze stabilną emisją z ekscypleksów

Tutaj prezentujemy protokół do wywołania orientacyjnego przejścia ciekłego kryształu w odpowiedzi na temperaturę. Opisano metodologie przygotowania próbki w celu obserwacji przejścia i szczegółowej ewolucji przejściowej.

Przejście orientacyjne w ciekłym krysztale wywołane termodynamicznym wzrostem międzyfazowych arkuszy zwilżających

Celem protokołu jest stworzenie ciekłokrystalicznych warstw polimerowych, które mogą mechanicznie oscylować pod wpływem ciągłego promieniowania światłem. Szczegółowo opisujemy koncepcję folii wolnostojących, od metody wyrównywania ciekłokrystalicznego po fotoaktywację. Protokół eksperymentalny zastosowany do przygotowania tego materiału ma szerokie zastosowanie.

Przygotowanie sieci ciekłokrystalicznych do makroskopowych ruchów oscylacyjnych indukowanych światłem

Przedstawiamy szczegółową metodę wytwarzania ultracienkich kolorowych folii o ulepszonych właściwościach dla powłok optycznych. Technika osadzania pod kątem ukośnym przy użyciu parownika wiązki elektronów pozwala na lepsze dostrajanie i czystość kolorów. Wytworzone warstwy Ge i Au na podłożach Si analizowano za pomocą pomiarów współczynnika odbicia i konwersji informacji o kolorze.

Wytwarzanie ultracienkich kolorowych filmów z mediami o wysokiej absorpcji przy użyciu osadzania pod kątem ukośnym

Przedstawiono protokół do produkcji wysokowydajnych, czystych niebieskich diod elektroluminescencyjnych opartych na kropkach kwantowych ZnCdS/ZnS poprzez zastosowanie katody z autooksydowanego aluminium.

Ulepszony wtrysk elektronów i uwięzienie ekscytonów dla czystych niebieskich diod elektroluminescencyjnych z kropkami kwantowymi poprzez wprowadzenie częściowo utlenionej katody aluminiowej

Tutaj prezentujemy protokoły analiz detekcji różnicowej czasowo-rozdzielczej spektroskopii oscylacyjnej w podczerwieni i dyfrakcji elektronów, które umożliwiają obserwacje deformacji lokalnych struktur wokół fotowzbudzonych cząsteczek w kolumnowym ciekłym krysztale, dając atomową perspektywę na związek między strukturą a dynamiką tego fotoaktywnego materiału.

Nowatorskie techniki obserwacji dynamiki strukturalnej fotoczułych ciekłych kryształów

W tym raporcie prezentujemy protokół do badania bezpośrednich efektów magnetoelektrycznych, tj. indukcji polaryzacji ferroelektrycznej poprzez zastosowanie pól magnetycznych w ciekłych kryształach. Protokół ten zapewnia unikalne podejście, wspierane przez miękkość ciekłych kryształów, w celu uzyskania magnetoelektryków w temperaturze pokojowej.

Pomiar magnetycznie dostrojonej polaryzacji ferroelektrycznej w ciekłych kryształach

Ten protokół demonstruje przygotowanie materiału fotoreologicznego, który wykazuje fazę stałą, różne fazy ciekłokrystaliczne i izotropową fazę ciekłą poprzez zwiększenie temperatury. Przedstawiono metody pomiaru zależności struktura-lepkosprężystość materiału.

Wysoki kontrast i szybkie przełączanie fotoreologiczne nematycznego ciekłego kryształu typu twist-bend

Poznaj metodę elektrochemicznej modulacji koloru w cholestrycznych ciekłych kryształach z użyciem dopantu FcD. Protokół umożliwia najszybszą zmianę barwy przy najniższym napięciu dla wyświetlaczy refleksyjnych nowej generacji.

Elektrochemiczne cholesteryczne urządzenie ciekłokrystaliczne do szybkiej i niskonapięciowej modulacji koloru

Przeglądaj więcej filmów