Um protocolo para a preparação de um líquido colestéricos reflexivo cristalino exibir dispositivo contendo um dopant quiral redox-responsivo, permitindo a operação rápida e de baixa voltagem é apresentado.
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Artigo de método
Um dispositivo cristalino líquido colestéricos eletroquímico para modulação de cor rápida e baixa tensão
* These authors contributed equally
Neste artigo
Resumo
Resumo
Vamos demonstrar um método para a fabricação de um dispositivo de exposição reflexiva do protótipo que contém cristais líquidos colestéricos (LC) como um componente ativo. A LC colestérica é composto de um nemática LC 4'-pentyloxy-4-cyanobiphenyl (5OCB), redox-responsivo dopant quiral (Fc-D) e um trifluoromethanesulfonate de 1-etil-3-methylimidazolium apoio do eletrólito (EMIm-OTf). O componente mais importante é FcD. Esta molécula altera seu valor de poder (HTP) torção helicoidal em resposta às reações redox. Portanto, reações redox eletroquímica in situ na mistura LC permitam para o dispositivo para mudar sua cor de reflexo em resposta a estímulos eléctricos. A mistura de LC foi introduzida, por uma ação capilar, um tipo sanduíche ITO vidro celular constituído por duas lâminas de vidro com eletrodos de metal estampados em óxido de estanho (ITO), um dos quais foi revestido com poly(3,4-ethylenedioxythiophene) -co-poli (etileno glicol) dopado com perclorato (PEDOT+). A pedido de 1,5 V, a cor do reflexo do dispositivo alterado de azul (467 nm) para verde (485 nm) em 0.4 s. subsequente aplicação de 0 V fez o dispositivo recuperar a cor original azul em 2,7 s. Este dispositivo é caracterizado por sua resposta elétrica mais rápida e menor tensão entre qualquer anteriormente relatados colestéricos dispositivo de LC. Este dispositivo pode pavimentar o caminho para o desenvolvimento de displays reflexiva da próxima geração com taxas de consumo de baixa energia.
Introdução
Cristais líquidos colestéricos (LCs) são conhecidos por exibem cores brilhante reflexão devido a seus arranjos moleculares helicoidal interno1,2,3,4. A reflexão de comprimento de onda λ é determinado pelo campo helicoidal P e a média de refração índice n da LC (λ = nP). Tais LCs podem ser gerados por dopagem quiral compostos (quirais dopantes) para nemática LCs e seu passo helicoidal é definido pela equação P = 1/βMC, onde βM é a força de torção helicoidal (....
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Protocolo
1. preparação da mistura de LC colestéricos
- Adicione 84,6 mg de 5OCB e 5,922 mg de FcD19 (3,1 mol % de 5OCB) em um frasco de vidro limpo 10 mL.
- Adicione 12,9 mg de EMIm-OTf e 10 mL de diclorometano (CH2Cl2) dentro de um frasco de vidro limpo 10 mL novo e misture bem. Transferir 2,1 mL da solução de EMIm-OTf para o 5OCB - e FcD-contendo frasco de vidro. Agite suavemente o frasco para misturar bem todos os componentes.
- Cobrir o frasco de vidro com uma folha de alumínio e fazer vários furos na parte superior.
- Aque....
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Resultados
Fotografias e espectros de transmitância transmitância dependentes de tempo alteram perfis em 510 nm são coletados para o dispositivo de LC contendo FcD-dopados (3,1% de mol) LC colestéricos na presença de EMIm-OTf (3,0 mol %) durante os ciclos de aplicação de tensão entre 0 e + 1,5 V a 37 ° C.
A mistura de LC contendo FcD.......
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Discussão
A pedido de 1,5 V para o topo do eletrodo ITO (Figura 1C), FcD sofre uma reação de oxidação para gerar FcD+. Como o poder de torção helicoidal de FcD+ (101 µm-1, Figura 1B) é menor do que
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Divulgações
Nós não temos nada para divulgar.
Agradecimentos
Agradecemos Dr. Keisuke Tajima de RIKEN centro emergente ciência da matéria para discussões valiosas. Uma parte deste trabalho foi realizada para a plataforma de nanotecnologia de caracterização avançada da Universidade de Tóquio, apoiado pelo Ministério da educação, cultura, esportes, ciência e tecnologia (MEXT), Japão. Este trabalho foi financeiramente apoiado por um subsídio de JSPS para investigação científica (S) (18H 05260) sobre "Materiais funcionais inovadoras com base na ciência Molecular Interfacial de multi-escala" para T.A. Macaroni é grato por um subsídio de JSPS para desafiador Pesquisa exploratória (16K 14062). S.T. obrigado os JSPS jovem cientista Fell....
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| 1-Etil-3-metilimidazólio Trifluorometanossulfonato, 98% | TCI E0494 | ||
| 4-Cyano-4'-pentiloxibifenil, 98% | TCI | C1551 | |
| Cortador de vidro com ponta de diamante | COMO UM | 6-539-05 | |
| Diclorometano, 99,5% | KANTO CHEMICAL | 10158-2B | HPLC |
| grau Calorímetro de varredura diferencial | METTLER Microscópio digital TOLEDO | DSC 1 | |
| KEYENCE | VHX-5000 | ||
| Extran MA01 | Merck | 107555 | |
| de vidro totalmente revestida com ITO | Pedido de custo, Resistência: ~30Ω | ||
| Contas de vidro | Thermo Fisher Scientific | 9005 | 5 ± 0.3 μ m de diâmetro |
| de vidro com padrão ITO | de estágio quente Ordem de custo, Resistência: ~30Ω | ||
| Bomba de vácuo rotativa de óleo | SATO VAC | TSW-150 | Pressão: ~5 Pa |
| Adesivo óptico | Noland | NOA81 | |
| Poli(3,4-etilenodioxitiofeno), bis-poli(etilenoglicol), lauril terminado | Sigma Aldrich | 687316 | 0,7% em peso (dispersão em nitrometano) |
| Potenciostato | TOHO TECHNICAL RESEARCH | PS-08 | |
| Máquina de fricção | EHC | Espectrofotômetro MRJ-100S | |
| JASCO | V-670 UV/VIS/NIR | ||
| Revestidor de rotação | MIKASA | 1H-D7 | |
| Água ultrapura | Merck | Milli-Q Integral 3 | |
| Banho ultrassônico | AS ONE | ASU-2 | Potência: 40 W |
| Solda ultrassônica | Lâmpada UV KURODA TECHNO | SUNBONDER USM-IV | |
| AS | ONE | SLUV-4 | Potência: 4 W |
Referências
- Chandrasekhar, S. Liquid Crystals. , Cambridge University Press. Cambridge. (1992).
- Blinov, L. M., Chigrinov, V. G. Electrooptic Effects in Liquid Crystal Materials. , Springer-Verlag. New York. (1994).
- Pieraccini, S., Masiero, S., Ferrarini, A., Spada, G. P.
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Reimpressões e permissões
