Bu protokol, katı faz, çeşitli sıvı kristal fazlar ve sıcaklığı artırarak izotropik sıvı faz sergileyen bir fotoromatolojik malzemenin hazırlanmasını göstermektedir. Burada malzemenin yapı-viskoelastisite ilişkisini ölçme yöntemleri sunulmuştur.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Twist-Bend Nematic Sıvı Kristalin Yüksek Kontrastlı ve Hızlı Fotoromatolojik Geçişi
Bu makalede
Özet
Özet
Belirli uyaranlara yanıt veren akıllı viskoelastik malzemeler, isteğe bağlı değiştirilebilir yapışma teknolojileri, aktüatörler, moleküler debriyajlar ve nano/mikroskobik kütle gibi gelecekteki teknolojiler için önemli olan en cazip malzeme sınıflarından biridir. Taşıyıcı. Son zamanlarda özel bir katı-sıvı geçiş yoluyla, reolojik özellikleri önemli değişiklikler sergileyebilir bulundu, böylece uygun akıllı viskoelastik malzemeler sağlayan. Ancak, böyle bir özelliğe sahip malzemelerin tasarlanması karmaşıktır ve ileri ve geri geçiş süreleri genellikle uzundur. Bu nedenle, katı-sıvı geçişleri gerçekleştirmek, anahtarlama süresini kısaltmak ve anahtarlama sırasında reolojik özelliklerin kontrastını artırmak için yeni çalışma mekanizmaları keşfetmek önemlidir. Burada, Polarize ışık mikroskobu (POM), fotoromaometri, foto-diferansiyel tarama kalorimtrisi (foto-DSC) ve X-ışını kırınımı (XRD) ile karakterize ışık kaynaklı kristal-sıvı faz geçişi gözlenmektedir. Işık kaynaklı kristal-sıvı faz geçişi(1) hem ileri hem de geri reaksiyonlar için kristal-sıvı fazların hızlı anahtarlama ve (2) viskoelastisite yüksek kontrast oranı gibi temel özellikleri sunar. Karakterizasyonda POM, LC molekül oryantasyonlarının mekansal dağılımı hakkında bilgi sunma, malzemede görünen sıvı kristal evrelerinin türünü belirleme ve LC'lerin yönünü incelemede avantajlıdır. bir malzemenin reolojik özelliklerinin ışık uyaranları altında ölçülmesine izin verir ve malzemelerin fotoromatolojik anahtarlama özelliklerini ortaya çıkarabilir. Photo-DSC karanlıkta ve ışık ışınlama altında malzemelerin termodinamik bilgi araştırmak için bir tekniktir. Son olarak, XRD malzemelerin mikroskobik yapılarının incelenmesine izin verir. Bu makalenin amacı, fotoromatolojik bir materyalin tartışılan özelliklerini nasıl hazırlayacağıve ölçeceğini açıkça sunmaktır.
Giriş
Çevresel farklılıklara yanıt olarak viskoelastik özelliklerini değiştirebilme yeteneğine sahip akıllı mekanik malzemeler araştırmacılar arasında büyük ilgi yaratmış. Anahtarlanabilirlik, canlı organizmalarda tekrarlayan mekanik tepkisağlamlığı sunan en önemli malzeme faktörü olarak kabul edilir. Bugüne kadar, çok yönlü fonksiyonlara sahip yapay değiştirilebilir malzemeler yumuşak madde kullanılarak tasarlanmıştır (yani, fotoduyarlı hidrojeller1,2,3, polimerler4,5, 6,
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
1. LC moleküllerinin düzlemsel olarak hizalanması için ovuşturulmuş yüzeylerin hazırlanması
- Temiz cam yüzeyler hazırlayın.
- Bir elmas tabanlı cam kesici(Malzeme Tablosu)kullanarak kesme cam yüzeyleri 1 cm x 1 cm. boyutlarında küçük kare parçalar halinde 38 kHz veya 42 kHz alkali bir deterjanda sonication ile yıkayın (Malzeme Tablosu, suda seyreltilmiş bir deterjan:su hacmi oranı 1:3) ve tekrar tekrar distile su ile durulayın (genellikle, her durulama için sonication 5 dk ile 10x'ten fazla).
- Substratları 10 dakikadan fazla ultraviyole-ozon (UV-O3) temizleyici(Malzeme Tablosu)ileti....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
POM görüntüleri, fotoromametrik veriler, foto-DSC verileri ve XRD yoğunluk profilleri sıcaklık değişimi sırasında ve UV ışığı parlarken karanlıkta toplandı. Şekil 1a,b, faz sırası ve modelleme programında MM2 forcefield tarafından optimize edilmiş olası konformasyonları (örneğin ChemBio3D) ile CB6OABOBu'nun yapısını temsil eder.
CB6OABOBu trans-devlet olduğunda, iki enerji-makul konformasyonel devletler görünür, ve bükülmüş konformasyon Tüberküloz.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Şekil 1'deortaya konan CB6OABOBu, soğutma üzerine I, N, TB ve Cry faz dizileri ile fotoğraf duyarlı bir malzemedir. Bu evrelerin lokal sıralanması önemli ölçüde farklılık gösterdiğinden, reolojik özelliklerin fotoğrafa dayalı geçişinin iyi viskoelastik kontrast göstermesi beklenmektedir. Bunu nicel olarak araştırmak için foto-reoloji ölçümleri yapıldı.
İlk olarak, karanlıkta ölçülen reolojik verileri göz önünde bulundururuz(Şekil 2
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Teşekkürler
Bu çalışma HAS-JSPS ikili ortak araştırma projesi tarafından desteklendi. NKFIH PD 121019 ve FK 125134 hibelerden mali destek kabul edilmektedir.
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 21-401-10 | AS ONE Microspatula | ||
| AL1254 | JSR | Sıvı kristaller için düzlemsel hizalama maddesi | |
| BX53P | Olympus | İletim/epi-aydınlatma üniteli polarizasyon mikroskobu | |
| Discovery DSC 25P | TI cihazları | Photo-DSC ekipmanı | |
| Cam kesici PRO-1A | Sankyo | A elmas bazlı cam kesici | |
| HS82 | Mettler Toledo | sıcak sahne | |
| MCR502 | Anton Paar | A ticari reometre | |
| MRJ-100S | EHC | Sürtünme makinesi | |
| Norland Optik Yapıştırıcı 65, 81 | Norland Ürünler | Fotoreaktif yapışmalar | |
| OmniCure S2000 | Excelitas Teknolojileri | Ticari yüksek basınçlı cıva buharlı kısa ark lambası. Maksimum 70 mW/cm^2. | |
| PILATUS 6M | Dectris | X-ışını kırınım tespiti için hibrit foton sayma dedektörü | |
| S1126 | Matsunami Cam | alt tabaka | |
| SC-158H | EHC | Spin kaplayıcı | |
| SCAT-20X | DKS | Alkali deterjan | |
| SLUV-4 | AS ONE | Düşük basınçlı cıva buharlı kısa ark lambası | |
| UV-208 | Technovision | Ultraviyole-ozon (UV-O3) temizleyici |
Kaynaklar
- Grindy, S. C., Holten-Andersen, N. Bio-inspired metal-coordinate hydrogels with programmable viscoelastic material functions controlled by longwave UV light. Soft Matter. 13, 4057-4065 (2017).
- Rosales, A. M., Mabry, K. M., Nehls, E. M., Anseth, K. S.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
