Summary
Syftet med protokollet är att skapa flytande kristallin Polymerplaster som mekaniskt kan svänga under kontinuerlig ljus bestrålning. Vi beskriver i detalj befruktningen av fristående filmer, från metoden flytande kristall anpassningen till den foto-aktivering. Experimentell protokollet tillämpas för att förbereda detta material är allmänt tillämplig.
Abstract
En strategi baserad på dopade flytande kristallin nätverk beskrivs för att skapa mekanisk självbärande svängningar av plastfilmer under kontinuerlig ljus bestrålning. Foto-excitation av dopants som snabbt kan försvinna ljus till värme, tillsammans med anisotropisk värmeutvidgning och själv skuggning av filmen, ger upphov till självbärande deformation. Svängningarna observerats är influerad av dimensionerna och modulusen av filmen, och den riktverkan och intensiteten av ljuset. Systemet utvecklas erbjuder program i energiomvandling och skörd för soft-robotics och automatiserade system.
Den allmänna metod som beskrivs här består av att skapa fristående flytande kristallin filmer och karakterisera de mekaniska och termiska effekter som observerats. Den molekylära justeringen uppnås med hjälp av justering lager (gnuggade Polyimid), vanligen används i displayen tillverkningsindustrin. För att erhålla ställdon med stora deformationer, är mesogens linje och polymeriseras i en splay/böj konfiguration, dvsmed direktören för flytande kristaller (LCs) ska gradvis från planar homeotropic genom filmtjockleken. Vid bestrålning övervakas mekaniska och termiska svängningarna erhålls med en höghastighetskamera. Resultaten ytterligare kvantifieras av bildanalys med hjälp av ett program för bildbehandling.
Introduction
Sökningen mot hållbar energi är ett område av växande intresse för svar till utarmning av fossil energi och klimatförändringar. Metoder för att omvandla ljus energi till mekaniskt arbete för närvarande utreds, såsom solceller för elproduktion, biomassa för att producera bränslen, sol vatten uppdelning för att producera syre och väte. Men kräver alla dessa processer som drivs av ljus flera steg innan sin energiproduktion kan köra maskiner som utför ett arbete. Även om dessa metoder erbjuder en stor panel av applikationer, kräver de produktion, lagring och transport av intermediärer (t.ex., elektrisk potential, kemiska bränslen). Därför presentera enheter kan konvertera direkt solljus till makroskopisk rörelser fördelarna med förenkling.
I de sista årtiondena, har många exempel på foto-ställdon utvecklats där polymererna ändrar form vid bestrålning1,2,3. I den stora majoriteten av dessa exempel kräver dock kontinuerlig aktivering vänder ljuset/på att växla från en stat till en annan. Hittills har har endast ett begränsat antal foto-lyhörd material arbetar ute-av-jämvikt funnits beskrivna4,5,6,7. System baserade på flytande kristaller nätverk (LCNs)8,9,10,11,12,13 har också undersökts på grund av deras inneboende anisotropi som möjliggör preprogramming deformation i ett kontrollerat sätt14. Nyligen rapporterades det att den foto-termisk effekt som induceras av excitation av foto-stabilisatorer införlivas i LCN kan generera oscillerande rörelse15.
Här beskrivs metoden för att skapa LCN filmer som mekaniskt pendlar under kontinuerlig ljus bestrålning. Befruktningen av filmerna är detaljerad från beredning av cellerna för karakterisering och polymerisation av LC blandningar. Den foto-aktivering av LCN filmerna och analys av förslaget redovisas. LCNs är dopade med molekyler som kan snabbt avleda ljuset till värme inom nätverket, som inducerar Anisotrop termisk expansion och efterföljande makroskopiska deformation av filmen. Ett samspel mellan Self shadowing, temperaturvariationer och kontraktion/töjning av materialet ger upphov till de oscillerande rörelse15. Den exakta konfigurationen, inklusive orienteringen av ljuset och provet att få denna effekt är markerad i protokollet. Svängningen kännetecknas av dess frekvens och kontrolleras av egenskaperna för LCN. Till vår kunskap är detta den första beskrivningen av en metod för skapandet av LCN filmer som själv kan svänga, genom en enkel mekanism som arbetar med ett brett utbud av dopants.
Protocol
Obs: det övergripande förfarandet är detaljerad i figur 1.
1. beredning av celler
- rengöring av exponeringsglas pläterar
- Rengör försiktigt 3 x 3 cm glasplattor med hjälp av tvål och varmt vatten för att avlägsna föroreningar ( figur 1A).
- Placera glasplattorna i en bägare och täck med etanol 99,5% ( figur 1B).
- Plats bägaren i ett ultraljudsbad i ca 10 min.
- Noggrant torka glasplattorna med en vävnad och blåst luft.
- Se till att det finns inga spår av lösningsmedel, damm, eller någon typ av förorening kvar på plattorna.
Obs: Glasplattorna är nu rena och bör manipuleras med handskar. - Placera glasplattorna i en UV-ozon photoreactor i 20 min för att ta bort alla organiska rester. Efter ozon behandling, plattorna är redo för beläggning steg ( figur 1 c).
- Beläggning av exponeringsglas pläterar
Obs: två uppsättningar av plattorna är beredda: en uppsättning med ett planar justering lager och den andra med en homeotropic anpassning. I ett senare skede, kommer cellen att bestå av en plana glas och ett homeotropic glas plåt ( figur 1 d).- Luften blåsa en glasplatta och placera den på den spin coater.
- Insättning polyimid lösningen på glasplattan att täcka hela ytan (ca 0,5 mL av lösningen).
- Spin rock justeringen lagret enligt följande villkor: Program 1: 5 s 17 x g och acceleration av 11 x g/s; Program 2:40 s vid 420 x g och acceleration 17 x g/s.
- Botar justering lager
- Placera belagt glas tallrikar på en värmeplatta på 110 ° C i 10 min för att ta bort majoriteten av lösningsmedlet i justering lager blandningen ( figur 1E).
- Markera glasplattorna (på icke-belagda sida) med särskiljande tecken att känna igen homeotropic och planar justering lager. En liten pil är vanligtvis bra för plana glas plåt eftersom det indikerar också gnugga riktning beskrivs i ett senare skede ( figur 1F).
- När alla glasplattorna är belagda och lösningsmedlet avlägsnas, placera glasplattorna i en ugn vid 180 ° C för 1 h att bota polyimid lagret ( figur 1 g).
Varning: Detta steg innebär extremt varma temperaturer; bär handskar, Glasögon och lämplig personlig skyddsutrustning. - Efter bakning glasplattorna, låt dem coola ner till rumstemperatur.
Obs: För att förhindra kontaminering mellan varje steg, det rekommenderas att placera en skyddande folie över glasplattorna.
- Gnugga det planar justering lagret
- gnugga glasplattorna belagda planar justering skikt för att skapa (sub) mikrokanaler i skiktet som guidar LC i en riktning. Det gör placera glasplattorna med den bestrukna sidan neråt på en sammet trasa. Tillämpa en enhetlig och mjuka tryck med två fingrar. Försiktigt dra glasplattan längs ytan av sammet trasa i rak riktning. Lyft glasskivan och upprepa samma operation tre gånger ( figur 1 H).
Obs: Det är avgörande att gnugga plattan i en riktning och endast medan framöver. Fram och tillbaka i en rak riktning kommer att resultera i en dålig anpassning.
- gnugga glasplattorna belagda planar justering skikt för att skapa (sub) mikrokanaler i skiktet som guidar LC i en riktning. Det gör placera glasplattorna med den bestrukna sidan neråt på en sammet trasa. Tillämpa en enhetlig och mjuka tryck med två fingrar. Försiktigt dra glasplattan längs ytan av sammet trasa i rak riktning. Lyft glasskivan och upprepa samma operation tre gånger ( figur 1 H).
- Limning cellerna
- luften blåsa glasplattorna använder luft fläkten.
- Förbereda limmet genom att blanda en UV-härdande lim med distanser (glaspärlor) med en väldefinierad diameter 20 µm.
- Ta en glasskiva överdragen med ett planar justering skikt och en glasskiva överdragen med ett homeotropic justering skikt. Placera två små droppar av lim på två intilliggande hörn av plana glas. Placera sedan två andra droppar av lim på ca 5 mm från de två sista hörnen ( figur 1I).
- Ta homeotropic glasskivan och placera den på toppen. Lämna ett mellanrum på ca 4 mm mellan kanterna på glasplattorna ge tillräckligt utrymme för LC blandningen. Kontrollera att de bestrukna sidorna är vända mot varandra.
- Bota limmet genom att placera cellen för 2 min i UV-ljus.
Varning: UV-ljus är farliga; bär handskar, Glasögon och lämplig personlig skyddsutrustning.
2. LC blandningsförberedelsen och karakterisering
- komponenter
- väger 97,5 mg den LC diacrylate 1, 2,5 mg foto-stabilisator och 1 mg photoinitiator i en brun glasflaska ( figur 2). På grund av känsligheten hos initiativtagare, förhindra UV-ljus exponering till blandningen på bästa sätt.
- Homogen blandning av pulver
Obs: detta steg utförs i en kemisk huva.- Lägg 3 mL diklormetan (DCM) till ovanstående komponenter och skaka tills fast är helt upplöst.
- Placera injektionsflaskan på en värmeplatta vid 30 ° C i 30 min och Lägg till ett flöde av argon att främja snabb avdunstning av DCM.
Obs: Det rekommenderas att placera injektionsflaskan i vakuum för att ta bort alla kvarvarande spår av DCM.
- Observation under polariserat optiska mikroskop (POM) för fas övergången beslutsamhet
- när blandningen är helt torr, placera en liten mängd (± 10 mg) mellan två glasskivor som är belagd med det planar justering lagret.
Obs: För att karakterisera faserna ordentligt, det rekommenderas att använda unrubbed planar glasplattor. - Placera glasen i en POM utrustad med heta steg. Värm upp cellen tills bilden blir svart (med korsade polarisatorer) som anger fasen isotropiskt.
- Långsamt svalna värmeplattan och notera temperaturerna som övergång. För blandningen ovan, den isotropiska nematic övergång är i 103 ° C och nematic till smectic övergången sker på 86 ° C ( figur 3A).
- när blandningen är helt torr, placera en liten mängd (± 10 mg) mellan två glasskivor som är belagd med det planar justering lagret.
3. Filmar förberedelser
- fyllning av cellerna ( figur 1J),
- plats cellen på en värmeplatta med den homeotropic sidan uppåt. Ställ in temperaturen till 110 ° C (isotropiskt fas) att underlätta fyllning av cellen eftersom vätskan är mindre trögflytande än i fasen nematic.
- Placera en del av solid blandningen på kanten av cellen.
- Fast smälter och flytande blandningen flödar genom kapillaritet i cellen. Tillsätt mer blandning vid kanten tills cellen fylls.
- Kylning till nematic fas och polymerisation ( figur 1 K)
- när cellen är fylld, långsamt kyla ner (5 ° C/min) till 90 ° C i fasen nematic.
- Så fort filmen är rätt temperatur, polymerisera blandningen genom att placera den i UV-ljus vid 90 ° C i 30 min.
Varning: UV-ljus är farliga, är det tillrådligt att utföra polymerisation i en skyddad miljö. - A efter bakning steg rekommenderas att garantera fullständig polymerisation av nätverket. Placera cellen på en värmeplatta vid 130 ° C i ca 10 min och låt den sakta svalna ner till rumstemperatur.
- Öppnande av cellen och skärning av provet
- för att öppna cellen, sätta ett rakblad på en och skjut det mellan de två glasplattorna. Cellen öppnas den på en gång ( figur 1 L).
- Lossnar filmen, lyft ett litet hörn med ett rakblad. Om det behövs, glasskivan kan placeras i varmt vatten för att underlätta avlägsnande av filmen ( figur 1 M).
- Ta bort filmen från vattnet och försiktigt skala den.
- Skär en rand längs den molekylära regissören (gnugga riktning av den plana sidan) med följande dimensioner: 4 mm x 2,5 cm ( figur 1N).
4. Själv svängning Observation
- Inställningar i labbet
- Clamp provet med en självstängande pincett så att 1,7 cm av filmen är gratis att flytta.
- Håll provet vertikalt och direkt den ljusavgivande diod (LED) beam (400 mW/cm 2) vinkelrätt mot provet. Ljuset är vanligtvis ca 20 cm från provet. Ljuset ska nå toppen av filmen, nedanför denna pincett ( figur 4). Svängningarna erhålls registreras med en höghastighetskamera (150 bildrutor/s) och analyseras med en bild bearbetningsprogram.
- Setup med direkt solljus
- Fortsätt enligt beskrivningen ovan i steg 4.1.1 men istället för att använda LED-lampan, fokusera solljuset ovanpå filmen med en lins.
- Mätning av den termiska effekten
- mäta temperaturvariationen i oscillerande provet med hjälp av en värmekamera 15 (40 bildrutor/s).
Representative Results
Framgången för protokollet är observationen av filmen under ljus bestrålning oscillerande rörelse. Svängningarna är stora och inga missvisande resultat kan ses. Dessutom svängningarna är stabila över tid (tidsskala timmar) och lite trötthet observerades.
Bland annat är kvaliteten på splay justeringen av betydelse för prestationen av den självbärande aktivering (figur 5A). Toningen i molekylär orientering hela tjockleken av filmen inducerar en sammandragning/expansion på plana/homeotropic sidorna av filmen vid aktivering16,17,18. Denna asymmetriska svar förbättrar den makroskopiska rörelsen. Misslyckanden experimentet (avsaknad av böjning, liten deformation eller udda böjning) kan förklaras av en dålig LC-anpassning. Första bör filmen vara transparent. (Figur 5B). Kontrollera rätt splay justeringen i ett enkelt steg genom observeras filmen bifogas glassubstrat mellan korsade polarisatorer ovan ett diffust ljus källa (figur 5 c-E). Genom att rotera filmen mellan de arga polarisatorer från 0° till 45° i xy-planet, bör filmen kraftigt ändra ljusstyrka. Genom att pivotera filmen ur planet runt molekylära direktören, ska filma ändra färg från svart (i plan) till vitt (ur planet) samtidigt som du ser från toppen. Liknande Verifieringssteg kan göras före polymerisation genom att observera cellen genom en polarisator ovanpå värmeplattan täckt med en aluminiumfolie. Dessutom när filmen skärs i remsor, presenterar den en naturlig krökning med mitten av kurvan i homeotropic sida. Detta beror på den restspänning som härrör från polymerisation vid förhöjd temperatur, där expansionerna av de två sidorna av filmen har motsatt tecken (figur 6A). Om justeringen inte är framgångsrika, bör metoden att förbereda polyimid lagren omprövas. Produktionen av dessa celler är avgörande för att få väl överens filmer. Det mest kritiska steget är gnuggbilden: en alltför stark press på plattan kommer att ta bort delvis av polyimid lager och resultera i en mycket dålig kommandot lager för justering. Vid rumstemperatur är filmen i tillståndet glas (figur 3B). Om filmen är mjuk eller klibbig, innebär det att polymerisation inte slutförs, troligen eftersom bestrålning tiden är för kort eller initiativtagare är försämrad. Blandningen av LC mesogens bör vara homogena och torr innan fyllning av cellen, eftersom förekomsten av lösningsmedel kan påverka beteendet fas med LC blandningen. LC blandningen bör anpassas innan polymerisation. Försiktighetsåtgärder bör vidtas för att undvika termiska polymerisation under processen av anpassning genom att gå igenom stegen snabbt och inte värma provet över 130 ° C under en längre tid. Fylla cellen precis ovanför den röjning punkten är tillräcklig (110 ° C).
Mekanisk och termisk svängningarna registreras av höghastighetståg kameran bekräftar framgången för protokollet presenteras (figur 7; Video 1). När filmen spänns fast i ena änden, unbends lämnar 1,7 cm bestrålade och gratis att flytta på den plana sidan med fokuserat ljus, det mot den platta staten i riktning mot ljuset (figur 6B). Gångjärnet är beläget vid position fokuspunkten av ljuset (figur 4). Filmen bör röra sig smidigt, vinkelrätt till klämman och inte på sidan. Filmen börjar sedan att gå kontinuerligt med svängningar av frekvens 7,6 Hz ± 5% och amplitud 30 ° ± 10% för en filma av dimensioner 1,7 x 0,4 cm x 20 µm. Termiska svängningarna mäts med termisk kamera närvarande samma frekvens (7,4 Hz ± 5%), med en liten fas fördröjning på grund av trögheten i filmen. Denna frekvens f styrs av dimensionerna och modulus av filmen15. Amplituden av svängningarna varierar med ljusintensiteten och kommer att påverkas av inställningarna, och i synnerhet, placeringen av fokuspunkten av ljuset på provet. Mekanismen för svängning är följande: 1) böjda filmen bestrålas med fokuserat ljus, dopanten absorberar ljuset och omvandlar det till värme, filmen värms upp på dess gångjärn och unbends i den riktning som fördefinierats av LC justering; (2) spets skuggor gångjärnet på filmen, som inducerar en minskning av dess temperatur och dess efterföljande oböjliga av avkoppling; (3) gångjärnet är igen under bestrålning, värmer upp och filmen böjar15. Upprepningen av dessa successiva steg ger upphov till svängningarna. De viktigaste faktorerna för att observera detta fenomen är den foto-termisk effekten och den själv skuggning av filmen, kontrolleras av intensiteten och placera av det fokuserat ljuset (figur 4). Exempelvis kommer att en något lutande lampa framkalla en komplett curling av provet. Dessutom, för låg för en ljusintensitet inte ge stor böjning eftersom temperaturen vid gångjärnet är otillräcklig, medan för hög av en ljusintensitet på gångjärnet kommer att framkalla överskridande (figur 6 c, 180 ° bockning av filmen). Ett annat krav för framgången av experimentet är att placera installationen i en miljö som är skyddad från vinden för att undvika störning.
Figur 1. Övergripande förfarandet för att erhålla Splay justerad LCN i 14 steg (från A-N). Steg A–C: rengöring av glas plåtarna. steg D–G: beläggning av glasplattor att skapa plana eller homeotropic justering lager; steg H: gnugga av glas pläterar med en sammet trasa; steg jag: limning plattorna för att bilda cellen. steg J: fylla cellen med LC blandning och justering i nematic fas; steg K: foto-polymeriserande i UV-belysning; steg L–N: öppning av cellen och kapning av filmen för att få en remsa. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2. Kemiska strukturer i de komponenter som används. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3. Termiska karakterisering av Monomer blandningen och polymerfilm. En) Differential scanning calorimMetry (DSC) av blandningen före polymerisation att avgöra fasövergångar. Inläggningar: POM bilder, skala barer: 100 µm. B) dynamisk mekanisk termisk analys (DMTA) mätning av Polymera filmen. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 4. Bild av installationen visar LED på vänster sida, och den oscillerande Film spänns till denna pincett framför ljuset. Infällt visar schematisk representation av bockad filmen och lokaliserade ljus belysning. Det röda området motsvarar den varma gångjärn som nämns i texten. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 5. A) Schematisk bild av splay justeringen. B) bild av cellen glas framför TU/e logotypen visar öppenhet och avsaknaden av färg av filmen. Pilen anger gnugga riktningen av den planar glasplattan. C - E) bilder av filmen tas mellan korsade polarisatorer visar egenskaperna hos splay justeringen (Bild D: rotation av 45 ° i XY-planet, Bild E: pivotering av xy-planet). Molekylär direktören för justering indikeras av den röda pilen. Skalstapeln: 1 cm. vänligen klicka här för att visa en större version av denna siffra.
Figur 6. A) bild av filmen spänns med en pincett som visar en naturlig krökning med mitten av kurvan i homeotropic sida. B) bild av filmen kommer till ett platt tillstånd vid foto-bestrålning (365 nm, 0,52 W/cm2). C) bild av en film som bestrålas med för hög av en ljusintensitet som visar en böjning på 180 °. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 7. Mekaniska svängningar av spetsen av filmen över tid under bestrålningen med UV-ljus (LED 365 nm, 0,52 W/cm2). Inläggningar: Skärmdumpar av den gripande filmen inspelad med en höghastighetskamera. Film geometri är 1,7 cm (längd) x 0,4 cm (bredd) x 20 µm (tjock). Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 8. Termiska svängningar av det exponerade området (gångjärn) över tiden under bestrålningen med UV-ljus (LED 365 nm, 0,52 W/cm2). Inläggningar: Skärmdumpar av oscillerande filmen med temperaturprofil registrerade med termisk kamera visar förändringar av temperaturen vid gångjärnet. Film geometri är 1,7 cm (längd) x 0,4 cm (bredd) x 20 µm (tjock). Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Discussion
De resultat som beskrivs här är jämförbara med de tidigare studie15 på en LC diacrylate med ett mellanlägg av 6 kolatomer. Det visar att metoden att få svängning kan tillämpas på filmer med olika mekaniska egenskaper16.
Utarbetandet av en foto-termisk lyhörd LCN rapporteras. Det finns några steg i protokollet beskrivs som är kritiska, såsom gnuggbilden av planar justering lager och beredning av cellen. Faktiskt, framgången för protokollet förlitar sig på den höga kvaliteten på LC splay justering, vilket också begränsar programmet till tunna filmer.
Många exempel på foto-ställdon utifrån LCNs som innehåller en stor mängd foto-växlar har tidigare varit rapporterade11,12,13,19. De främsta fördelarna med den metod som utvecklats här är den begränsa mängden dopants som behövs för att iaktta aktivering (< 5 wt %) och breda val av dopants tillgängliga. 15 dessa resultat öka utbudet av potentiella tillämpningar. Kraften i detta protokoll är dessutom förmågan att variera frekvensen och amplituden av svängningen genom att ändra modulusen av filmen med en annan matris sammansättning, mått av stripe och ljusintensiteten.
Denna metod kan lätt utökas för att fabricera ett brett utbud av LC material för automatiserade system. Protokollet beskrivs häri banar väg för utvecklingen av icke-jämvikt system för soft-robotics och automatiserade material.
Disclosures
Författarna har ingen intressekonflikt.
Acknowledgments
Detta arbete fick ekonomiskt stöd av den nederländska organisationen för vetenskaplig forskning (NWO - TOP PUNT Grant: 10018944) och European Research Council (vibrera ERC, Grant 669991). A. H. G. erkänner finansiering från programmet människor (Marie Curie Actions) av EU: s sjunde ramprogrammet Program FP7-2013, Grant nr 607602.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Material | |||
| LC diacrylate (compound 1: Figure 2) | Syncom | custom synthesis | |
| photo-stabilizer | Ciba | tinuvin 328 | |
| photoinitiator | Ciba | Irgacure 819 | |
| Alignment layer planar | JSR micro | optimer Al1051 | |
| Alignment layer homeotropic | Nissan chemical industry | Sunever grade 5300 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Equipment | |||
| UV-ozone photoreactor | Ultra Violet Products, PR-100 | Not available | |
| spin coater | Karl-SUSS | SUSS RC spin coater CT62 V098 | |
| UV light | Gentec | EXFO-Omnicure S2000 | |
| micropearl | Sekisui Chemicals | SP220-20um | |
| Glue | Gentec | UVS91 | |
| LED 365 nm | Thorlabs | M365LP1 | |
| light collimator | Thorlabs | SM2F32-A | |
| high speed camera | PCO. | PCO 5.5 sCMOS camera | |
| thermal camera | Xenics Infrared solution | Gobi-640-GigE | used with Xeneth software |
| Differential Scanning Calorimeter | TA instruments | Q1000 | |
| Dynamic Mechanical Analyzer | TA instruments | Q800 | |
| Polarized Optical Microscope | Leica | DM6000M |
References
- Ionov, L. Polymeric Actuators. Langmuir. 31 (18), 5015-5024 (2015).
- Hu, Y., Li, Z., Lan, T., Chen, W. Photoactuators for Direct Optical-to-Mechanical Energy Conversion: From Nanocomponent Assembly to Macroscopic Deformation. Adv Mater. 28 (47), 10548-10556 (2016).
- Ikeda, T., Mamiya, J., Yu, Y. Photomechanics of Liquid-Crystalline Elastomers and Other Polymers. Angew Chem Int Ed. 46 (4), 506-528 (2007).
- Arazoe, H., et al. An autonomous actuator driven by fluctuations in ambient humidity. Nat Mater. 15 (10), 1084-1089 (2016).
- Ikegami, T., Kageyama, Y., Obara, K., Takeda, S. Dissipative and autonomous square-wave self-oscillation of a macroscopic hybrid self-assembly under continuous light irradiation. Angew Chem Int Ed. 55 (29), 8239-8243 (2016).
- Uchida, E., Azumi, R., Norikane, Y. Light-induced crawling of crystals on a glass surface. Nat Commun. 6, 7310 (2015).
- Panda, M. K., Runčevski, T., Husain, A., Dinnebier, R. E., Naumov, P. Perpetually Self-Propelling Chiral Single Crystals. J Am Chem Soc. 137 (5), 1895-1902 (2015).
- Kumar, K., et al. A chaotic self-oscillating sunlight-driven polymer actuator. Nat. Commun. 7, 11975 (2016).
- Camacho-Lopez, M., Finkelmann, H., Palffy-Muhoray, P., Shelley, M. Fast liquid-crystal elastomer swims into the dark. Nat Mater. 3 (5), 307-310 (2004).
- Kausar, A., Nagano, H., Ogata, T., Nonaka, T., Kurihara, S. Photocontrolled translational motion of a microscale solid object on azobenzene-doped liquid-crystalline films. Angew Chem Int Ed. 48 (12), 2144-2147 (2009).
- Yamada, M., et al. Photomobile Polymer Materials: Towards Light-Driven Plastic Motors. Angew Chem Int Ed. 47 (27), 4986-4988 (2008).
- White, T. J., et al. A high frequency photodriven polymer oscillator. Soft Matter. 4 (9), 1796 (2008).
- Lee, K. M., et al. Photodriven, flexural-torsional oscillation of glassy azobenzene liquid crystal polymer networks. Adv Func Mater. 21 (15), 2913-2918 (2011).
- Liu, D., Broer, D. J. Liquid crystal polymer networks: preparation, properties, and applications of films with patterned molecular alignment. Langmuir. 30 (45), 13499-13509 (2014).
- Gelebart, A. H., Vantomme, G., Meijer, E. W., Broer, D. J. Mastering the Photothermal Effect in Liquid Crystal Networks: A General Approach for Self-Sustained Mechanical Oscillators. Adv Mater. 29 (18), (2017).
- Broer, D. J., Mol, G. N. Anisotropic thermal expansion of densely cross-linked oriented polymer networks. Polym Eng Sci. 31 (9), 625-631 (1991).
- Mol, G. N., Harris, K. D., Bastiaansen, C. W. M., Broer, D. J. Thermo-Mechanical Responses of Liquid-Crystal Networks with a Splayed Molecular Organization. Adv Funct Mater. 15 (7), 1155-1159 (2005).
- van Oosten, C. L., Harris, K. D., Bastiaansen, C. W. M., Broer, D. J. Glassy photomechanical liquid-crystal network actuators for microscale devices. Eur Phys J E Soft Matter. 23 (3), 329-336 (2007).
- Yu, Y., Nakano, M., Ikeda, T. Photomechanics: Directed bending of a polymer film by light. Nature. 425 (6954), 145 (2003).
