Методическая статья

Свободной формы Легкие Приводы - изготовление и контроль Срабатывание в микроскопическом масштабе

DOI:

10.3791/53744

⸱

25 мая 2016 г.

 ,  ,  ,  , 
1European Labratory for Non-Linear Spectroscopy, University of Florence, 2Institute of Experimental Physics, Faculty of Physics, University of Warsaw, 3CNR-INO, 4Chemistry Department, University of Florence

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Здесь мы изготавливаем 3D-полимерные микро/наноструктуры, в которых как форма, так и молекулярное выравнивание могут быть спроектированы с точностью до нанометра с использованием прямого лазерного письма. Индуцированная светом деформация нескольких типов микроструктур жидкокристаллических эластомеров может контролироваться в микроскопическом масштабе.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Жидкокристаллические эластомеры (LCEs) умные материалы, способные обратимо формы-изменения в ответ на внешние раздражители, и привлекли внимание исследователей во многих областях. Большинство исследований сосредоточено на макроскопических LCE структур (пленок, волокон) и их миниатюризации все еще находится в зачаточном состоянии. Недавно разработанные методы литографии, например., Экспозиция маски и реплики формования, позволяют только для создания 2D - структур на LCE тонких пленках. Прямая лазерная запись (DLW) открывает доступ к настоящему 3D изготовления в микроскопическом масштабе. Тем не менее, управление топологией приведения в действие и динамику, в то же масштабе длины остается проблемой.

В данной работе мы сообщаем о методе контроля жидкого кристалла (LC) молекулярного выравнивания в LCE микроструктур произвольной трехмерной формы. Это стало возможным благодаря сочетанию прямого лазерного письма для обоих LCE структур, а также для моделей micrograting побуждающихлокальное выравнивание LC. Существует несколько типов образцы решетки были использованы для введения различных LC выравниваний, которые могут быть впоследствии узорчатые в LCE структур. Этот протокол позволяет получить LCE микроструктур с конструированными выравниванием, способных выполнять несколько опто-механическое приведение в действие, таким образом, способен несколькими функциональными возможностями. Приложения могут быть предусмотрены в области перестраиваемых фотоники, микро- робототехнике, технологии лаборатории-на-чипе и другие.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Microactuators являются микроскопические структуры, которые могут передавать внешнюю энергию для функционирования другого механизма или системы. Благодаря компактным размерам и возможностью дистанционного управления, они широко используются в лаборатории-на-чипе систем 1, микро-зондирования 2, и микро робототехники 3. Приводы , доступные на сегодняшний день может выполнять лишь простейшие действия, такие как набухание / коллапса в матрице гидрогеля 4, сжатие / изгиб 5 в одном направлении с внешним полем. Хотя недавно разработанные методы позволили изготовить микроуровне возбуждающих структур 6, он по - прежнему большой проблемой для борьбы с этими в срабатываний одинаковой длины шкалы. В данной работе сообщается способ подготовить 3D свет активировать микроструктур с управляемыми свойствами приведения в действие. Методика основана на прямом лазерной записи (DLW), и показано, в жидкокристаллических эластомеров (LCEs).

LCEs являются SOFт полимеры расчесывание свойством эластомера и жидкокристаллической ориентации. Эти материалы способны большой деформации (20 - 400%) при различных типах внешних раздражителей 7. Преимущество использования LCEs для microactuators является удобство инженерного молекулярного порядка в структурах, что позволяет контролировать приведение в действие в микроскопическом масштабе 8. LC мономеры синтезируются с акрилатным фрагментом, что позволяет пошагового фотополимеризации. Это свойство дает доступ к различным типам литографических методов изготовления 3D микроструктур. Азокрасителей как фото реагирующих молекул связаны с полимерной сетки с помощью процесса сополимеризации. Такие молекулы объединяют свои сильные способности света реакции (транс - цис - изомеризации) с вызываемым светом нагрева системы , получая свет контролируемой деформации.

DLW является метод получения полимерных структур в светочувствительной материааль пространственным контролем сфокусированного лазерного луча 9. DLW позволяет создавать 3D - структур в свободной форме в LCE без потери молекулярного выравнивания 6. Есть несколько преимуществ DLW в изготовлении LCE microactuators. Во- первых, разрешение может достигать масштаб субмикронного, а структуры действительно 3D 6. Ранее сообщалось о способах изготовления LCE микро, например., Экспозиция замаскированным 10 и реплики формования 11, при условии , разрешение до около 10 мкм и только 2D геометрию. Во-вторых, DLW является процессом бесконтактной изготовления. Подходящий растворитель может разработать высококачественные структуры, сохранив проектную конфигурацию. Реплика технологии формования редко дает разрешение 12 субмикронную и структурное качество трудно контролировать. В- третьих, лазерная запись обеспечивает универсальные возможности для локальной ориентации ЖК на микроскопическом уровне 8,13. Среди различных типов методов ориентации LC, растирание является Мост эффективный способ ориентировать молекулы ЖК и широко используется в подготовке LCE тонкой пленки. Это было обычно достигается путем трения о полимерных слоев, чтобы генерировать микродорожек на внутренних поверхностях ячейки инфильтрации с помощью LC-мономеров. Из-за сцепляющего эффекта поверхности, такие микродорожек способны сориентировать молекулу LC вдоль паза. DLW позволяет непосредственное изготовление этих микродорожек на выбранном участке в заранее заданных направлении с гораздо более высокой точностью. Все эти особенности делают DLW идеальным, уникальная методика для изготовления и контроля приведения в действие в микроскопическом масштабе.

На основе DLW, LCE микроструктур могут быть составлены по образцу с различной молекулярной ориентации. С выравниванием соединения в пределах одной структуры LCE, многофункциональные стало возможным срабатываний. Метод может быть использован для изготовления LCE microactuators с любым видом LC мономерной смеси. По дальнейшей химической инженерии, можно сделатьПриводы чувствительных к другим источникам стимула, например., влажность или освещение на разных длинах волн.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Примечание: Этот протокол содержит три этапа: IP-L решетки подготовка к LC ориентации молекул, DLW в LCE и света приведения в действие характеристику. Схема системы прямой лазерной записи показана на рисунке 1, в то время как система микро-манипуляции показан на рисунке 5.

1. IP-L Grating Pattern Подготовка

  1. Выньте один микроскоп крышку слайд (3 см в диаметре), и очистить его с помощью ацетона тканей линзы.
  2. Поместите несколько распорок (стеклянные микросферы) с помощью металлического наконечника на 3-х различных точках стекло около 0,5 см от его центра.
  3. Поместите другой стекло микроскопа (1 см в диаметре) на верхней части распорок. Используйте наконечник аккуратно нажмите на верхней части верхнего предметное стекло.
  4. Поместите каплю (около 2 мкл) УФ-отверждения клея на трех различных точках, соответственно, на границе верхнего стекла.
  5. Перед тем, как клей проникает слишком много Intо зазоре, использовать ультрафиолетовый свет для отверждения клея. В настоящее время формируется клетки.
  6. Поместите каплю (приблизительно 10 мкл) IP-L смолы на границе ячейки, используя пипетку. Подождите несколько минут, пока жидкость не проникла во всей области клетки.
  7. Используйте клей, чтобы зафиксировать ячейку на держателе образца и поместите его в прямую систему лазерной записи.
  8. Выберите цель 100X и найти интерфейс на верхней внутренней поверхности, а затем коррекции наклона на этой поверхности.
  9. Написать структуры разработаны IP-L решетки моделей с мощностью лазера и скорости сканирования 6 мВт и 60 мкм / с, соответственно. Эти образцы решетки сделаны IP-L кривой или прямых линий.
  10. Повторите шаги 1,8 и 1,9 на нижней внутренней поверхности.
  11. Извлеките ячейку, и погрузить образец в 2-пропанола ванну с не открывая клетку, в течение 12 - 24 часов.
  12. Выньте ячейку из растворителя и высушить его на горячей плите (50 ° С) в течение 10 - 20 мин.

2. LCE Микроструктура Fabrication

  1. Мера ~ 300 мг смесь мономеров на балансе. См молекулярный состав в таблице 1.
  2. Положите готовую смесь в стеклянной бутылке, и поставить его на горячей пластине при наборе 70 - 80 ° C.
  3. Подождите, пока все порошок плавится, добавьте магнитную мешалку и перемешивают смесь в течение 1 часа (90 - 150 оборотов в минуту).
  4. Поместите ячейку на горячей плите при температуре 60 ° C.
  5. Поместите каплю (приблизительно 20 мкл) смеси на краю меньшего предметное стекло и подождать, пока жидкость не проникает в клетку.
  6. Перенести клетки в оптический микроскоп с скрещенных поляризатора и регулятор температуры. Держите все в темноте во время передачи, и поставить оранжевый фильтр перед лампой подсветки, чтобы отфильтровать УФ.
  7. Повышение температуры ячейки выше 60 ° С с использованием регулятора температуры на микроскоп, а затем снижают температуру (2 - 10 ° С в минуту), Чтобы измерить диапазон температур для ЖК-фазы. Смесь с различной молекулярной композицией имеет различную температуру ЖК-фазы. Хороший однородная фаза нематического ЖК можно распознать путем наблюдения контраста изображения инверсии при вращении образца через каждые 45 ° по отношению к оси поляризатора.
  8. Закрепите клетку на держателе образца, поместите его в систему DLW, и установите температуру, чтобы достигнуть фазы LC (измеренный в шаге 2.7).
  9. Найти интерфейс на нижней внутренней поверхности и выполнить коррекцию наклона с использованием объектива 100X или объектив 10X, не находя интерфейс.
  10. Записать LCE структуры за счет использования DLW с лазерной мощности и скорости сканирования 4 мВт и 60 мкм / с на нижнем стекле с помощью цели 100X. В противном случае использовать при мощности лазера и скорости сканирования 14 мВт и 60 мкм / с с использованием цели 10X (структура ХПЛ изготавливается по всей толщине образца).
  11. Выньте ячейку, и использовать лезвиеоткрыть ячейку удаления верхней предметное стекло.
  12. Погружают структуры в толуольного бане в течение 5 мин.
  13. Выньте образец, и сушат в воздухе в течение 10 мин.

3. Характеристика света Срабатывание ЛХП микроструктур

  1. Поместите образец в оптический микроскоп (20х) и сфокусировать лазерный луч (CW, 532 нм, 50 - 500 мВт) с 10-кратным цели на структурах.
  2. Заметим, вызываемым светом деформации с помощью оптического микроскопа CMOS камерой (частота кадров 25.8 кадров в секунду).
  3. Используйте ручное управление системой микро-манипуляции (рисунок 5) , чтобы поместить кончик стекла в положении , близком к LCE микроструктур.
  4. Включите лазер на малой мощности (~ 20 мВт), с целью повышения температуры LCE (из-за поглощения света), и, таким образом, размягчить структуру.
  5. Используйте кончик стекла, чтобы поднять одну LCE микроструктуру, и держать его в воздухе. Этот процесс необходим, чтобы избежать адгезии с поверхностью стекла.
  6. Туне лазера на высокой мощности (> 100 мВт), и наблюдать структуру LCE деформироваться.
  7. Запись под действием света деформации с помощью камеры микроскопа.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

На рисунке 1 показана оптическая , созданного для лазерной записи. Система состоит из волоконного лазера 780 нм, генерирующего 130 фс импульса при частоте повторения 100 МГц. Лазерный луч отражается в телескоп, чтобы настроить профиль луча на оптическом микроскопе апертуре объектива, где он сосредоточен в образец. На микроскоп, 3D этап пьезо устанавливается с диапазоном 300 × 300 × 300 мкм 3 передвижного для образца перевода с максимальной скоростью 100 мкм / сек при разрешении 2 нм. Линейно поляризованный свет от красной лампы освещает образец из верхней части, в то время как изображение собирается на дне с помощью той же цели и отражается расщепитель луча в ПЗС-камерой. Перед камерой, другой поляризатор используется для получения кросс-поляризованной освещение для повышения контраста.

На рисунке 2 показаны сканирующие ElecTron микроскопа (SEM) изображения лазера написано IP-L micrograting модели (этап 1). Расстояние между канавка находится в диапазоне 400 - 1200 нм, в то время как высота канавок (сверху-долина) составляет около 700 нм. Дифракционная модели с различной ориентацией могут индуцировать различные выравниваний LC, в зависимости от желаемого приведения в действие элемента LCE.

На рисунке 3 показана ориентация LC мономера , индуцированный решетки моделей IP-L (шаг 2.7). Во- первых, четыре вида микро-образец решетки с 100 × 100 мкм 2 , размер каждого были изготовлены на противоположных сторонах стеклянной ячейке (схематически показанной на рис 3 , а ). Из - за поверхностного сцепления, инфильтрации LC мономеры были ориентированы вдоль с направлением решетки линии, демонстрируя тем самым 45 ° контрастный инверсии в поляризованном оптический микроскоп (POM) изображения (рисунок 3b).

рисунке 4 показаны изображения СЭМ в LCE нано точка / линии сфабрикованному на IP-L решетки сетей с различной ориентацией (шаг 2.10). В решетчатой ​​сети, LCE структуры становятся более ограничены, с гораздо более высокой устойчивостью к развитию в толуоле. Минимальная ширина отключенной LCE было измерено, ~ 300 нм, что согласуется с разрешением DLW без решетки шаблона. Еще один интересный подход к фотонной применения может быть реализация крупномасштабного периодической структуры. Рисунок 4 (с, d) показывает 2D LCE периодические структуры внутри микро-решетки сети. Выравниваниях хорошо сохраняются внутри этих наноструктурах, как показано на вставленных ПОМ изображение Рисунок 4 (с, d). Тем не менее, под действием света деформации не может быть получена в этих наноструктурах. Это происходит потому, что в IP-L решетки, элементы нано-LCE были высоко ограничены и адгезия предотвращает любой видимой деформации.

Микросистема манипуляция основана на самодельной отражение микроскопом и схематично показано на рисунке 5. Объектив 10X фиксируется на линзе трубку , помещенную на вертикально стоящий оптический макете. 730 нм ИК светодиодный источник света используется для освещения через неполяризованный расщепитель луча. Отраженное изображение собирают той же целью и проецируется на камеру. Непрерывный твердотельный 532 нм лазер соединен в объектив с помощью длинного прохода дихроичным зеркалом (передачи 50% и отражения при 567 нм) при угле падения 45 °. Измеритель мощности измеряет переданный луч после дихроичного зеркала для реального времени обнаружения мощности лазера. Слабо сфокусированного лазерного пятна диаметром ~ 150 мкм создает максимальную интенсивность освещения ~ 10 Вт / мм 2. Интенсивность лазера регулируется переменным фильтром нейтральной плотности, размещенными в передней части лазера. Ниже объектива, 3D ручной трэтап anslation используется для перевода образца. Ступень отопления устанавливается на этапе перевода используется для точного контроля температуры образца в диапазоне от -20 до 120 ° C с 0,5 ° C точностью. Две стеклянные наконечники установлены на двух ручных этапов перевода были размещены на левой и правой сторон, недалеко от положения образца. манипулирование микроструктура может быть реализована путем тщательно перемещая кончики с помощью этапов перевода.

Для демонстрации выравнивания и деформации корреляции, мы производим четыре LCE цилиндрические конструкции с диаметром 60 мкм и высотой 20 мкм. Эти цилиндры написаны на четырех по-разному ориентированными-L IP решетки областей (1 мкм период). При возбуждении светом, красители внутри LCE поглощают световую энергию и передавать его в сеть. В LCE конструкции нагреваются и затем подвергаются фазового перехода (нематик к изотропным). Такой фазовый переход также помогпутем транс к цис - изомеризации красителя при тех же световых раздражителей. Таким образом, договор структуры вдоль первоначального выравнивания директора LC и расширяться в перпендикулярном направлении 7. В зависимости от различных локальных выравниваний индуцированных IP-L решетками, эти структуры деформировать вдоль разных направлений, как показано на рисунке 6 (этап 3.1).

Этот метод позволяет создавать сложные приводы, которые содержат более чем один тип выравнивания в одну единую структуру. A 400 × 40 × 20 мкм 3 размер LCE полоса с двумя секциями узора выравнивания была изготовлена, как схематически показано на рисунке 7 (а). Эти выравнивания разделов содержат каждый 90 ° скрученную ориентацию в другом направлении. Поверхность с параллельными контрактами выравнивания, в то время как одна с перпендикулярной выравнивания расширяется под действием светового освещения. Структура была питрахнуться вверх системой Микроманипуляция, и провел в воздухе стеклянной наконечником. Двойной изгиб наблюдалось при слабом освещении (шаг 3.3). Модулированный лазерный луч (с помощью оптического прерыватель) может вызвать циклические деформации. LCE может реагировать после частоты модуляции мощности лазера (> 1k Гц). Однако амплитуда деформации уменьшается с увеличением частоты 14.

figure-results-1
Рисунок 1: Оптический Настройка для прямого лазерного Дать 780 нм лазерный луч (130 фс импульса, частота повторения 100 МГц) соединен в микроскоп и целенаправленную объективом оптического микроскопа в образец.. Этап 3D пьезо с диапазоном 300 × 300 × 300 мкм 3 хода используется для перевода образца в процессе лазерного воздействия. Пожалуйста , нажмите здесь для просмотра а - ля rger версия этой фигуры.

figure-results-2
Рис . 2: СЭМ изображения IP-L Micro-решетками а) однонаправленная структура параллельной линии. б) радиальная решетка рисунок. Шкала бар:. 10 мкм Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

figure-results-3
Рис . 3: IP-L Micro-решетка LC индуцируют ориентации а) Схема микро-решетки шаблонов , предназначенных для ориентации ЖК. б) ПОМ изображение ориентации ЖК индуцированной моделей micrograting. Шкалы составляет 50 мкм. Красный цвет из-за фильтра, который предотвращает фотополимеризации.ge.jpg "целевых =" _blank "> Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

figure-results-4
Рис . 4: SEM Изображения LCE наноструктурах внедренные в IP-L решеТок Networks а) и б) две модели микро-решетки были изготовлены DLW по различным направлениям, в то время как LCE наноточки изготовлены в решетчатой ​​сети. в) и г) Периодическое LCE нано-структур встроены в тот же тип IP-L решетками. Вставки являются POM изображение структур. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

figure-results-5
Рис . 5: Схема установки Микроманипуляция Клеточное твердотельный 532 нм лазер в сочетании самодельная система микроскопа. Объектив 10X используется для визуализации и фокусировки 532 нм лазер для возбуждения. Два ручных этапов перевода со стеклянной наконечником манипуляторы используются для образца микро-манипуляции. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

figure-results-6
Рисунок 6: Light Срабатывание LCE Micro цилиндров на четырех различных IP-L Micrograting регионов с различными ориентациями а) Четыре LCE цилиндрические структуры с диаметром 60 мкм и высотой 20 мкм, написанные на четырех по- разному ориентированных микро-решетки регионов.. б) LCE цилиндры деформировать вдоль различных осей ( в зависимости от решетки индуцированной выравниваний) при воздействии лазерного излучения 532 нм (10 Вт мм -2). Шкала бар: 100 мкм.ле / ftp_upload / 53744 / 53744fig6large.jpg "целевых =" _blank "> Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

figure-results-7
Рисунок 7: Свет управляемый Деформация LCE микроструктур с несколькими Molecular Разбивочные а) Схема двух секций противоположных 90 ° витыми створах в одной LCE полосой.. б) и в) оптические изображения длинной LCE полосой 400 мкм изгиба в противоположных направлениях при 532 нм лазерного излучения (3 Вт мм -2) 8. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

IP-L микро-решетки техника ориентации была интегрирована с DLW сориентировать жидкокристаллические мономеры. В дальнейшем лазерные написанные LCE микро-структуры также могут быть составлены по образцу с проектируемой выравнивания в микро масштабе. Этот метод позволяет создавать соединение LCE элементы, которые могут поддерживать множество функциональных возможностей. С выдающейся способностью создавать точные 3D микроструктур и контроль приведения в действие, мы ожидаем , что этот метод будет использоваться для создания эластомер на основе микроскопических роботов 14, и открыть множество новых стратегий для легких получением перестраиваемых устройств 15.

Есть два важных шагов в подготовке. Первый из них является то, что два стакана клетки должны быть плотно приклеена (шаг 1.4, 1.5). Клей УФ отверждения сохраняет стабильность геометрии ячейки во время развития: движение стекла клетки по отношению к другой приведет к худшей выравниванияLCE. Во-вторых, лазерная скорость записи во время LCE структуры письма должны быть как можно более высоким в то время как 100X цель выбрана. Из-за сильного набухания LCE в процессе лазерной записи, набухший структура должна выйти на проектную позицию, влияя таким образом на качество изготавливаемых приводов.

В некоторых случаях под действием света деформируемости наблюдается ухудшаться в структурах. Это может быть связано с отбеливании красителя при высокой интенсивности освещения. После того, как молекулы красителя были отключены, структура LCE ведет себя как прозрачной среде, и поглощение света / света индуцированной деформации подавляется. Более низкая мощность лазера будет безопаснее для приведения в действие LCE микроструктур.

Есть также некоторые недостатки этого метода. Во-первых, весь процесс занимает относительно много времени. Для того чтобы сохранить конфигурацию клеток, процесс разработки первого IP-L-(сделанный погружая SAMPле в ванну с растворителем) проводят в 2-proponal, не открывая клетку. Таким образом, время разработки зависит от размера ячейки и толщины зазора, и, как правило, занимает 12 - 24 часов. Замена IP-L решетка с другими образцами лазерной записи, такие как лазерная абляция индуцированное узор и лазерной индуцированной химически модифицированной поверхностью, может привести к выравнивании LC и в большом сокращении времени изготовления. Во-вторых, ХПЛ мягкий вопрос, который всегда страдает прилипание на стеклянной подложке. Свет индуцированной деформации был подавлен, когда микроструктур придерживаться на поверхность. В-третьих, высота конструкции ограничена толщины ячейки и объективной рабочей дистанции. В системе лазерной записи, максимальная высота составляет около 100 мкм. Недавно разработанные методы 3D-печати может быть хорошим кандидатом для создания света приводится в действие структуру LCE от мезоскопическая до макроскопического масштаба. Тем не менее, сохранение ориентации молекул в процессе полимеризации, можетбыть основным вопросом, вызывающим озабоченность.

Этот метод уникален тем, что позволяет получить 3D-приводы в свободной форме по-настоящему микромасштабная, что невозможно с другими существующими методами. LCE микроструктур могут быть составлены по образцу с различной молекулярной ориентации и функциональных возможностей. Внедрение такой методики по дальнейшей химической инженерии, позволит сделать приводы чувствительны к другим источникам стимула и откроет для разработки эффективных микророботов и мягких фотонных устройств.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Исследований , приведших к этим результатам получил финансирование от Европейского исследовательского совета в рамках Седьмой рамочной программы Европейского Союза (FP7 / 2007-2013) / ERC грант соглашение о п [291349] на фотонных микро робототехники и от ИИТ SEED проекта Microswim. Мы также отмечаем поддержку со стороны Ente Cassa ди Risparmio ди Фиренце. Мы благодарим весь Оптика сложных систем группы по ОБЪЕКТИВЕ для обратной связи и обсуждения.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Молекулярный: мономер LCSYNTHON Chemicals GmbH & Co. KGST03866~78 мол.% в смеси
Молекулярный: сшиватель LCSYNTHON Chemicals GmbH & Co. KGST0302120 мол.% в смеси
Молекулярный: Синтез азокрасителяпо Ref. 61 мол.% в смеси. Светочувствительный компонент, может быть исключен при изготовлении приводов с тепловым приводом.
Молекулярный: ИнициаторSigmaIrgacure 3691 - 2 мол.% в смеси
SpacerThermo Scientific Microsphereдиаметром от 10 до 100 мкм.
IP-LNanoscribe GmbH
УФ-отверждаемый клейсамодельныйIP-L с 1 мас.% инициатора (Irgacure 369)
Предметное стекло для микроскопаMENZEL-GLÄ SERДиаметр: 1 или 3 мм, Толщина: 0,16 - 0,19 мм
УФ светодиодная лампаThorlabsM385L2-C4Длина волны: 385 ± 10 нм
532 нм лазерShanghai Dream LasersSDL-532-500T500 мВт лазер
Система прямого лазерного письмаNanoscribe GmbH
Горячая плитаLinkam Scientific Instruments Ltd.PE120Диапазон температур: от -20 до 120 градусов; C
МикроскопZeissAxio Observer A1С перекрестными поляризаторами
МикроманипуляторNarishigeMHW-3

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Tanaka, Y., et al. Biological cells on microchips: New technologies and applications. Biosens. Bioelectron. 23, 449-458 (2007).
  2. Hierold, C., Jungen, A., Stampfer, C., Helbling, T. Nano electromechanical sensors based on carbon nanotubes. Sensor. Actuator. A-Phys. 136 (1), 51-61 (2007).
  3. van Oosten, C. L., Bastiaansen, C. W. M., Broer, D. J. Printed artificial cilia from liquid-crystal network actuators modularly driven by light. Nat. Mater. 8, 677-682 (2009).
  4. Ulijn, R. V., et al. Bioresponsive hydrogels. Mater. today. 10 (4), 40-48 (2007).
  5. Roy, D., Cambre, J. N., Sumerlin, B. S. Future perspectives and recent advances in stimuli-responsive materials. Prog. Polym. Sci. 35 (1-2), 278-301 (2010).
  6. Zeng, H., et al. High-Resolution 3D Direct Laser Writing for Liquid-Crystalline Elastomer Microstructures. Adv.Mater. 26 (15), 2319-2322 (2014).
  7. Ohm, C., Brehmer, M., Zentel, R. Liquid Crystalline Elastomers as Actuators and Sensors. Adv. Mater. 22 (31), 3366-3387 (2010).
  8. Zeng, H., et al. Alignment engineering in liquid crystalline elastomers: Free-form microstructures with multiple functionalities. Appl. Phys. Lett. 106 (11), 111902(2015).
  9. Malinauskas, M., Farsari, M., Piskarskas, A., Juodkazis, S. Ultrafast laser nanostructuring of photopolymers: A decade of advances. Phys. Rep. 533 (1), 1-31 (2013).
  10. Liu, D., Bastiaansen, C. W. M., den Toonder, J. M. J., Broer, D. J. Photo-switchable surface topologies in chiral nematic coatings. Angew. Chem. Int. Edit. 51 (4), 892-896 (2012).
  11. Yang, H., et al. Micron-sized main-chain liquid crystalline elastomer actuators with ultralarge amplitude contractions. J. Am. Chem. Soc. 131 (41), 15000-15004 (2009).
  12. Yan, Z., et al. Light-switchable behavior of a microarray of azobenzene liquid crystal polymer induced by photodeformation. Macromol. Rapid Commun. 33 (16), 1362-1367 (2012).
  13. Liao, Y., et al. Alignment of liquid crystal molecules in a micro-cell fabricated by femtosecond laser. Chem. Phys. Lett. 498, 188-191 (2010).
  14. Zeng, H., et al. Light-fueled microscopic walkers. Adv. Mater. 27, 3883-3887 (2015).
  15. Flatae, A. M., et al. Optically controlled elastic microcavities. Light: Science & Applications. 4, 282(2015).

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи