Name: Yüzey Islatma Levhalarının Termodinamik Büyümesi ile tetiklenen Sıvı Kristalde Oryantasyon Geçişi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-05-15T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 26 s
Description: Öğrenin, sıvı kristallerde sıcaklık değişimleriyle oryantasyon geçişini tetikleme ve karakterize etme yöntemini. Termodinamik yüzey bağlanma davranışlarını sistematik olarak inceleyin.

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

Bu çalışma, JSPS KAKENHI tarafından 16H06037 numaralı hibe tarafından desteklenmiştir. HR-DSC için teknik yardım için Hokkaido Üniversitesi&#39;nden Dr. Yuji Sasaki&#39;ye içtenlikle teşekkür ederiz.

1. Bir Perfloropolimerin Sıvı Kristal Hizalama Katmanının Cam Yüzeylere Hazırlanması <ol><li> Perfloropolimer çözeltisinin hazırlanması <ol><li> Bir perfloropolimer çözeltisinin (ağırlıkça% 9 polimer) 1: 2 oranında bir ticari çözücüye eritilmesi ile 1 mL perfloropolimer çözeltisi hazırlanır; Bu 0.5-1 μm kalınlığındaki filmlerin spin kaplamalı olmasını sağlar. NOT: Kullanılan çözelti ve çözücü için Malzeme Listesi&#39;ne bakın. </li></ol></li><li> Perfloropolimerin temiz cam yüzeylere kaplanması <ol><li> Alkali bir deterjanda 38 veya 42 kHz&#39;de sonikasyon ile cam yüzeyleri (tipik boyut: 1 cm x 1 cm) yıkayın. Bunları damıtılmış su ile tekrar tekrar durulayın. Tipik olarak, her seferinde 5 dakika sonikasyon ile 10 kattan fazla durulayın. </li><li> Substratları UV-O 3 temizleyicisine 10 dakika boyunca bekletin. </li><li> Adım 1.1&#39;deki çözeltiden 20 uL damla damla temizlenmiş cam substra üzerine damlatıntes. Çözeltiyi hemen 3,500 rpm&#39;de ve oda sıcaklığında 70 saniye spin-kapla. Filmi, çözücüyü çıkarmak için 80 ° C&#39;de 60 dakika pişirin ve sertleştirmek için 200 ° C&#39;de 60 dakika pişirin. </li></ol></li></ol> 2. LC Hücrelerinin Hazırlanması <ol><li> Fotoğrafla iyileştirilebilen bir reçine ve 365 nm dalga boyundaki (1.1 W / cm2) bir LED lamba kullanılarak film ile kaplanmış iki cam yüzey yapıştırın. Mikrometre boyutunda cam partikülleri veya polietilen naftalat filmler kullanarak, iki substrat arasındaki boşluğun kalınlığını 2-100 μm aralığında ayarlayın. </li><li> Hazırlanan LC hücrelerine, izotropik sıvıdan (I) daha yüksek bir sıcaklıkta kılcal kuvvet altında bir spatula kullanılarak bir LC malzemesi 4&#39;-butil-4-heptil-bisikloheksil-4-karbonitril (CCN47; 0.2-10 uL) Nematik (N) faz geçiş sıcaklığı. NOT: CCN47 negatif bir dielektrik anizotropisi vardır ve faz sırası Cry 298.6 K SmA 301.3 KN 33&#39;tür1.3 KI, burada Cry ve SmA kristal ve smektik A safhalarıdır. CCN47&#39;yi N fazında veya SmA fazında uygulamayın çünkü akışla indüklenen hizalama terfi edilebilir. </li></ol> 3. Örnek Karakterizasyonu <ol><li> Polarize optik mikroskopi (POM) ile doku gözlemi 10 <ol><li> ± 0.1 K doğrulukla numune sıcaklığını kontrol etmek için bir sıcak kademe ile birlikte 4-100X objektif mercekleri olan POM altında LC hücrelerini izleyin. Dokuları, Kelvin başına eşit aralıklarla, 5 kareden fazla çerçevede kaydedin. Soğutma ve ısıtma işlemlerinde 291-343 K aralığında dijital renkli bir kamera kullanın. </li></ol></li><li> Dielektrik spektroskopi (DS) 11 <ol><li> LC hücrelerini, ITO elektrotlarıyla hazırlayın - bunlar, kare veya dairesel şekle sahip olabilir ve ticari olarak satın alınabilir - her iki yüzey üzerinde de. Her bir alt tabakaya bir kurşun teli lehimleyin. NOT: Kullanılan alt katmanlar için Malzeme Listesi&#39;ne bakın. </li><li> Ticari bir impedans / kazanım fazı analizörü kullanarak, POM için olduğu gibi, LC hücrelerinin kapasitansını veya dielektrik sabitini ölçün. Numunelerin durumunun her ölçümden önce dengelenmesini sağlayın. LC hücrelerinin kapasitansını her 5 dakikada manuel olarak ölçerek kapasitansın veya LC hücrelerinin dielektrik sabitinin zaman bağımlılığını ölçün. </li><li> DS ölçümünü ancak LC hücrelerinin kapasitans veya dielektrik sabitinin zamana bağlı olmadığı durumlarda başlatın. </li></ol></li><li> Yüksek çözünürlüklü diferansiyel tarama kalorimetresi (HR-DSC) 12 <ol><li> LC hücrelerini tam olarak POM&#39;da olduğu gibi incelenecek ev yapımı HR-DSC&#39;ye yerleştirin ( asla DSC tava kullanmayın). Bir İK-DSC tasarlamak ve oluşturmak ve nasıl kullanılacağını öğrenmek için Referans 12&#39;ye bakın. Minimum sıcaklık çözünürlüğünü arttırmak için 0.05-0.10 K / dak&#39;lık tarama oranlarıyla ölçüm yapıner. </li></ol></li><li> Otlatma olayı X ışını kırınımı (GI-XRD) 13 <ol><li> LC hücresini (POM veya DSC için kullanılır) veya 2-5 μL CCN47 damlacıklı bir örneği, bir sıcaklık kontrol cihazı ile donatılmış olan GI-XRD numune aşaması üzerindeki bir kaplamalı alt tabakaya koyun. </li><li> Numuneyi hem soğutma hem de ısıtma üzerine 291-343 K aralığında istenen sıcaklıklarda 10 dk&#39;dan fazla dengeye getirin. </li><li> Moleküler yönlendirme ve düzen / yapılar hakkında yüzey bilgisini çıkarmak için, örnek üzerinde bir olaylı röntgen ışını kullanarak dakikada bir 0.05-0.10 ° lik bir olay açısı uygulayın. Kırılma mukavemetinin en güçlü olduğu en uygun yansıma açısını bulmak için X-ışını ışınının olay açısını döndürün. En uygun olay açısında ölçüm yapın. NOT: GI-XRD&#39;nin, nanometre ölçeğinde arayüzey özelliklerini saptamayı mümkün kıldığını ve dolayısıyla ince l&#39;den gelen sinyali maksimize ettiğini aklınızda bulundurunToplu gelen sinyali en aza indirirken ayerler. GI-XRD dışındaki normal XRD geometrileri, X-ışını radyasyon ışınının malzemelere nüfuz derinliğine sahip olduğundan yüzey duyarlı yöntem değildir. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Woltman, S. J., Jay, G. D., Crawford, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liquid-Crystal+Materials+Find+a+New+Order+in+Biomedical+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Mater%22%5BJournal%5D)">Liquid-Crystal Materials Find a New Order in Biomedical Applications.</a> Nat. Mater. 6 (12), 929-938 (2007).</li>
<li>Carlton, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemical+and+Biological+Sensing+Using+Liquid+Crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Liq.+Cryst.Rev%22%5BJournal%5D)">Chemical and Biological Sensing Using Liquid Crystals.</a> Liq. Cryst.Rev. 1 (1), 29-51 (2013).</li>
<li>Patel, J. S., Yokoyama, H. <a target="_blank" href="http://www.nature.com/nature/journal/v362/n6420/abs/362525a0.html">Continuous Anchoring Transition in Liquid Crystals.</a> Nature. 362, 525-527 (1993).</li>
<li>Senyuk, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+alignment%2C+anchoring+transitions%2C+optical+properties%2C+and+topological+defects+in+the+nematic+phase+of+thermotropic+bent-core+liquid+crystal+A131%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+E%22%5BJournal%5D)">Surface alignment, anchoring transitions, optical properties, and topological defects in the nematic phase of thermotropic bent-core liquid crystal A131.</a> Phys Rev E. 82 (4 Pt 1), 041711(2010).</li>
<li>Bechhoefer, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Critical+Behavior+in+Anchoring+Transitions+of+Nematic+Liquid+Crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Critical Behavior in Anchoring Transitions of Nematic Liquid Crystals.</a> Phys. Rev. Lett. 64 (16), 1911-1914 (1990).</li>
<li>Dhara, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anchoring+Transitions+of+Transversely+Polar+Liquid-Crystal+Molecules+on+Perfluoropolymer+Surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+E%22%5BJournal%5D)">Anchoring Transitions of Transversely Polar Liquid-Crystal Molecules on Perfluoropolymer Surfaces.</a> Phys. Rev. E. 79 (6 Pt 1), 60701(2009).</li>
<li>Aya, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stepwise+heat-capacity+change+at+an+orientation+transition+in+liquid+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+E%22%5BJournal%5D)">Stepwise heat-capacity change at an orientation transition in liquid crystals.</a> Phys. Rev. E. 86 (2), 022512(2014).</li>
<li>Aya, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermodynamically+Anchoring-Frustrated+Surface+to+Trigger+Bulk+Discontinuous+Orientational+Transition%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Thermodynamically Anchoring-Frustrated Surface to Trigger Bulk Discontinuous Orientational Transition.</a> Langmuir. 32 (41), 10545-10550 (2016).</li>
<li>Dhara, S., Madhusudana, N. V. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/233369379_Physical_characterisation_of_4'-butyl-4-heptyl-_bicyclohexyl-4-carbonitrile">Physical characterisation of 4'-butyl-4-heptyl-bicyclohexyl-4-carbonitrile.</a> Phase Trans. 81 (6), 561-569 (2008).</li>
<li>Dierking, I. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDierking%2C+I+%22Textures+of+Liquid+Crystals%22">Textures of Liquid Crystals</a>. , Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Weinheim, FRG. (2003).</li>
<li>Perkowski, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.academia.edu/23663093/Technical_aspects_of_dielectric_spectroscopy_measurements_of_liquid_crystals">Technical aspects of dielectric spectroscopy measurements of liquid crystals.</a> Opto-Electronics Review. 16 (3), 271-276 (2008).</li>
<li>Inaba, H. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/243957141_Nanowatt_stabilized_DSC_and_ITS_applications">Nano-watt stabilized DSC and ITS applications.</a> J Therm Anal Calorim. 79 (3), 605-613 (2005).</li>
<li>Leveiller, F., Boehm, C., Jacquemain, D. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/la00015a037">Two-dimensional crystal structure of cadmium arachidate studied by synchrotron X-ray diffraction and reflectivity.</a> Langmuir. 10 (3), 819-829 (1994).</li>
<li>de Gennes, P. G., Prost, J. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/261592441_The_Physics_of_Liquid_Crystals_Second_Edition_by_PG_de_Gennes_and_J_Prost_International_Series_of_Monographs_on_Physics_No_83_published_OUP_1993_ISBN_0_19852024_7">The Physics of Liquid Crystals (Second Edition)</a>. , Oxford University Press. (1993).</li>
<li>Aya, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Critical+Behavior+in+an+Electric-Field-Induced+Anchoring+Transition+in+a+Liquid+Crystal%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+E%22%5BJournal%5D)">Critical Behavior in an Electric-Field-Induced Anchoring Transition in a Liquid Crystal.</a> Phys. Rev. E. 86 (1 Pt 1), 10701(2012).</li>
<li>Avrami, M. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1750380">Kinetics of Phase Change. I General Theory.</a> J. Chem. Phys. 7, 1103-1112 (1939).</li>
<li>Avrami, M. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1750631">Kinetics of Phase Change. II Transformation-Time Relations for Random Distribution of Nuclei.</a> J. Chem. Phys. 8 (2), 212-224 (1939).</li>
<li>Avrami, M. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1750872">Granulation Phase Change, and Microstructure Kinetics of Phase Change. III.</a> J. Chem. Phys. 9, 177-184 (1941).</li>
<li>Sasaki, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinctive+Thermal+Behavior+and+Nanoscale+Phase+Separation+in+the+Heterogeneous+Liquid-+Crystal+B4+Matrix+of+Bent-Core+Molecules%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Distinctive Thermal Behavior and Nanoscale Phase Separation in the Heterogeneous Liquid- Crystal B4 Matrix of Bent-Core Molecules.</a> Phys. Rev. Lett. 107 (23), 237802(2011).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

5 μm&#39;lik bir LC hücresi ( Şekil 1a ve b ) kullanılarak alınan 10x POM görüntüleri, birinci derece biçimde sıcaklık değişimi üzerine, toplu LC moleküllerinin yönelimli durumunun P ve V yönleri arasında geçiş yaptığını açıkça göstermektedir. Bu, etki alanı çekirdeklenme ve büyüme süreçleri ile işaretlenir ve başlangıç ​​yönünden 90 ° farklı yeni bir yönlendirme bulunur. Soğutma ve ısıtma sırasındaki geçiş sıcaklıkları sırasıyla 321.5 K ve 325.3 K&#39;dır. CCN47&#39;nin ~ 0.02 <sup cla...

Son yıllarda, harici uyaranlara tepki olarak yüzey moleküllerinin dinamik moleküler özelliklerinin ve yapılarının, LC devletlerinde malzemelerin yığın yönelimini nasıl etkileyebileceğini öğrenmeye olan ilgi artmaktadır. Bir örnek LC 1 , 2&#39;nin yeni bir uygulaması olarak LC biyosensörlerin kullanılmasıdır. Kaç tane hedef biyo-türün tespit edildiğini ölçmek için yapışkan hedef moleküllere temas eden arayüzey LC&#39;lerin nasıl değiştiğini ve geliştiklerini bilmek önemlidir; aynı zamanda bunların özelliklerini toplu halde nasıl aktardıklarını / aktardıklarını tespit ederler. Bu cevapları takip etmek için modeller kullanarak, yüzeyel moleküler yönelimi ve kısa menzilli siparişleri termodinamik olarak değişen sistemler ile başlattık. Bu sistemler, yüzey yönelimi ve sıralamadaki değişiklikleri, ortaya çıkan toplu yönlendirme ile sistematik bir şekilde ilişkilendirmemize izin verir. Son zamanlarda, çeşitli LC sistemleri oRientasyonel geçişler, burada spontan bir yığın moleküler oryantasyon sıcaklık ile değişir. Prensipte yönelim geçişleri, quasi-second-order 3 , 4 veya quasi-first-order transition 5 , 6 , 7 , 8 olarak kategorize edilebilir. Birincisi, sıcaklık değişiklikleri üzerine sürekli bir yığın moleküler yönelimi getirirken, ikincisi süreksiz olanı gösterir. Bu makalede, P ve V yönelim durumları arasındaki yarı birinci dereceden bir oryantasyon geçişini tanımlıyoruz. Sıcaklığı değiştirerek tekli Nematik (N) fazda ilerlemektedir. Detaylar Temsilcilik Sonuçlarında ve Tartışmada sağlanacaktır. Kütlenin oryantal değişikliği, yüzey moleküler yöneliminde ve kısa bir değişiklikleBu sistemin, yüzey moleküler oryantasyonundaki termodinamik değişikliğin ve kısa menzilli sıralamaların toplu yönlendirmeyi nasıl etkilediği konusunda potansiyel olarak içgörüler sunabileceği açıktır. Bu makalede, yukarıda bahsedilen konuları anlamak amacıyla, dört tamamlayıcı yöntemi ( yani, POM, DS, İK-DSC ve GI-XRD) kullanarak üç problem üzerinde durduk: (1) Yönelimli geçiş nasıl görünüyor? (2) Yönlü geçiş, termal olarak saptanabilir mi? (3) Yönelimli geçiş neden ve nasıl meydana gelir?

<table><tbody><tr><td>CYTOP</td><td>Asahi Cam Co., Ltd.</td>CYTOP Asahi Glass Co., Ltd. için <td>CTX-809A</td><td></td></tr><tr><td>Çözücü</td><td></td><td>CT-180 Sol.</td><td></td></tr><tr><td>Alkali deterjan</td><td>Merck KGaA</td><td>Extran MA01</td><td></td></tr><tr><td>NOA61</td><td>Norland Products, Inc.</td><td># 37-322</td><td>Edmund Optics</td></tr><tr><td>AL1254</td><td>JSR Corporation'dan</td><td></td> satın alınabilir <td>Kendi kendine yapılan hücrelerde düzlemsel hizalama malzemesi</td></tr><tr><td>4'-butil-4-heptil-bisikloheksil-4-karbonitril</td><td>Nematel GmbH & Co. KG</td><td></td><td>Özel yapım</td></tr><tr><td>UV-O3 temizleyici</td><td>Technovision Inc.</td><td>UV-208</td><td></td></tr><tr><td>Sıcak sahne sistemi</td><td>Mettler Toledo</td><td>HS82</td><td></td></tr><tr><td>Yüksek Çözünürlüklü Renkli Kamera Kafası</td><td>Nikon</td><td>DS-Fi1</td><td></td></tr><tr><td>Empedans/kazanç fazı analizörü</td><td>Solartron Analitik</td><td>1260</td><td></td></tr><tr><td>İndiyum Kalay Oksit (ITO) kaplı alt tabaka</td><td>GEOMATEC Co., Ltd.</td><td></td><td>ısmarlama</td></tr></tbody></table>

yüzey islatma levhalarının termodinamik büyümesi ile tetiklenen sıvı kristalde oryantasyon geçişi

Orientational Transition in a Liquid Crystal Triggered by the Thermodynamic Growth of Interfacial Wetting Sheets

Sıvı kristal (LC) fizikokimyondaki yüzey yakınındaki moleküller, yığın yöneliminin kontrolünde büyük rol oynamaktadır. Şimdiye dek, esasen LC göstergelerinde istenen moleküler yönlendirme durumlarını elde etmek için, yüzey tutkallaması olarak adlandırılan LC&#39;lerin &quot;statik&quot; yüzey özelliği yoğun bir şekilde incelenmiştir. Kural olarak, LC&#39;lerin başlangıç ​​yönelimi sürtünme veya spesifik bir hizalama tabakası ile işleme gibi spesifik yüzey uygulamaları tarafından &quot;kilitli&quot; hale getirildiğinde, sıcaklık ile pek değişmez. Burada, fikir birliği ile çatışan, sıcaklık değişimi üzerine oryantasyonlu bir geçiş sergileyen bir sistem sunuyoruz. Geçişte, seri LC molekülleri, birinci derece geçiş tarzında düşük sıcaklıklarda yüksek sıcaklıklarda düzlemsel (P) yönlendirme ve dikey (V) yönlendirme arasında 90 ° lik oryantasyon dönüşümü yaşar. Termodinamik yüzey tutturma davranışını polarize optik mikroskopi ile izledik (POM), dielektrik spektroskopi (DS), yüksek çözünürlüklü diferansiyel tarama kalorimetresi (HR-DSC) ve otlatma insidansı X-ışını kırınımı (GI-XRD) ve makul bir fiziki açıklama getirdi: geçişin yüzeyin büyümesiyle tetiklendiğini Islak sayfalardır ve bu da V yönünü toplu olarak P yönüne karşı dayatır. Bu manzara, birçok LC sisteminde denge yığın yöneliminin yüzey lokalize yönlendirmeden nasıl etkilendiğini açıklayan genel bir bağlantı sağlayacaktır. Karakterizasyonumuzda, POM ve DS, LC moleküllerinin yöneliminin mekansal dağılımı hakkında bilgi sunarak avantajlıdır. HR-DSC, sınırlı çözünürlükten ötürü konvansiyonel DSC cihazları tarafından ele alınamayan geçişler hakkında kesin termodinamik bilgi hakkında bilgi verir. GI-XRD, yüzey spesifik moleküler oryantasyon ve kısa menzilli siparişler hakkında bilgi sağlar. Bu makalenin amacı transi sergileyen bir örnek hazırlamak için bir protokol sunmaktır.Hem dökme hem de yüzeydeki termodinamik yapısal değişimin yukarıda belirtilen yöntemlerle nasıl analiz edilebileceğini göstermek.

Sıcaklık değişimi sırasında, özellikle soğutma ve ısıtma üzerine, oryantasyon geçişinin yakın çevresinde POM görüntüleri, DS verileri, HR-DSC verileri ve GI-XRD paternleri toplandı. Şekil 1 , soğutma (ısıtma) esnasında P (V) den V (P) yönelimli duruma oryantasyon geçişinin POM gözlemi sırasında POM ve DS ölçümleri tarafından yapılan dokunun gelişimini göstermektedir. POM gözlemine dayalı oryantasy...

Burada, sıcaklığa tepki olarak bir sıvı kristalin yönlendirici geçişini tetikleyen bir protokol sunuyoruz. Geçişi ve ayrıntılı geçiş evrimini izlemek için bir örnek hazırlamak için yöntemler anlatılmıştır.

Yüzey Islatma Levhalarının Termodinamik Büyümesi ile tetiklenen Sıvı Kristalde Oryantasyon Geçişi

In liquid crystal (LC) physical chemistry, molecules near the surface play a great role in controlling bulk orientation. Thus far, mainly to achieve ...

Bu prosedürün genel amacı, bir sıvı kristalin sıcaklığa yanıt olarak yönelimsel bir geçiş tetiklemesini sağlamaktır. Ve bu geçişi karakterize etmektir. Bu yöntem, termodinamik yüzey sabitleme davranışları gibi sıvı kristal alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir.Bu protokolün avantajı, yönelimsel geçişin bu şekilde sürekli olarak net bir şekilde görselleştirilebilmesidir. Ayrıca, ilgili fiziksel özellikler sistematik olarak incelenebilir. Bu prosedüre başlamak için, spin kaplama ile 0.5 ila 1 µm kalınlığında homojen filmler elde etmek amacıyla, istenen perfluoropolimeri ticari bir çözücüde 1:2 oranında çözerek bir mililitre perfluoropolimer çözeltisi hazırlayın.Ardından, cam altlıkları 42 kilohertz frekansında alkali bir deterjan ile sonikasyonla yıkayın. Sonra, her bir altlığı saf su ile defalarca durulayın. Altlıkları durulayıp kuruttuktan sonra, 10 dakika boyunca UV ozon temizleyiciye tabi tutun.Ardından, temizlenmiş her bir cam altlığın üzerine 20 µL perfloropolimer çözeltisi damlatın. Çözeltiyi derhal oda sıcaklığında, 3.500 rpm hızda 70 saniye boyunca spin kaplayın. Daha sonra, solventi uzaklaştırmak için filmi 80 °C'de 60 dakika ve kürleme için 200 °C'de 60 dakika boyunca fırınlayın.Mikrometre boyutundaki cam parçacıklarıyla önceden karıştırılmış foto-kürlenebilir bir reçineyi, film kaplı cam altlıkların birine uygulayın. Ardından, ikinci film kaplı cam altlığı birinci altlığın üzerine yerleştirin ve iki altlığı birbirine yapıştırmak için 365 nanometre dalga boyuna sahip bir LED lamba kullanın. Son olarak, izotropik nematik faz geçiş sıcaklığından daha yüksek bir sıcaklıkta, kılcal kuvvet yardımıyla bir spatula kullanarak hazırlanan her bir LC hücresine 0,2 ila 10 µL CCN47 ekleyin.Şimdi, numune sıcaklığını artı veya eksi 0.1 Kelvin hassasiyetle kontrol etmek için bir ısıtıcı tabla ile birlikte, 4'ten 100X'e kadar objektif lensleri kullanarak LC hücrelerini polarize ışık mikroskobu altında gözlemleyin. Bir dijital renkli kamera kullanarak, 291 ile 343 Kelvin aralığında hem soğutma hem de ısıtma sırasında, Kelvin başına eşit aralıklarla beşten fazla karede dokuları kaydedin. Dielektrik spektroskopisi için, her bir altlığa iletken tel lehimleyerek ITO elektrotlu bir LC hücresi hazırlayın.LC hücrelerin kapasitansını ölçmek için hücreleri ticari bir empedans kazanç faz analizörünün terminallerine bağlayın. Ardından, analizör ile LC hücrelerin kapasitansının zamana bağlı değişimini her beş dakikada bir ölçün. HR-DSC analizi için LC hücreleri incelenmek üzere ev yapımı bir HR-DSC cihazına yerleştirin.Minimum sıcaklık çözünürlük gücünü artırmak için dakikada 0,05 ile 0,10 Kelvin arasındaki tarama hızlarıyla ölçümler gerçekleştirin. Soğutma ve ısıtma sırasında, düzlemsel durumdan dikey yönelimli duruma geçişteki yönelimsel geçiş boyunca polarize ışık mikroskobisi ve dielektrik spektroskopi ölçümleriyle oluşturulan dokunun gelişimi burada tasvir edilmiştir. Soğutma sırasında, düzlemsel yönelim izotropik nematik geçiş sıcaklığının hemen altındadır.İki ve dört fırçalı Schlieren dokularının ortaya çıkışıyla. Tavlama veya daha fazla soğutma ile görüş alanı tamamen kararır, bu da oryantasyonel geçişin tamamlandığını gösterir. Numune üzerinden geçen ısı akışının sıcaklık ve zamanın bir fonksiyonu olarak temsil edildiği HR-DSC verileri burada gösterilmektedir.Isı akışının zamana göre değişim verileri, oryantasyonel geçiş sonrası Avrami üstünü analiz etmek için kullanılmıştır. Damlacık geometrisinde ve C2 LC hücre geometrisinde çeşitli sıcaklıklardaki sıyırma açılı x-ışını kırınım desenleri. Yarı-smektik a-ıslatma tabakalarının kısa menzilli düzenlenmesini göstermektedir.Yüzeye yakın bölgelerde tabaka yapıları oluşmuştur. Planar yönelim durumlarının sıcaklık aralığında bile, kuazi-smektik a-ıslatma tabakalarının varlığını sürdürmesi, yüzey yönelim koşulunun engellendiğini göstermektedir. Histerezis aralığı, polarize optik mikroskopi ve dielektrik spektroskopi ile doğrulanan histerezis aralığı ile tutarlıdır; bu durum, yönelim geçişinin kuazi-smektik a-ıslatma tabakası büyümesi tarafından tetiklendiğini düşündürmektedir.Dolayısıyla, prosedürler doğru şekilde uygulandığı takdirde, hazırlık aşamaları bir kez kavrandıktan sonra oryantasyonel geçişin gözlemi dört saat içinde tamamlanabilir. Bu prosedürün ardından, sıvı kristal direktörünün oryantasyonlarının özel dağılımı gibi ek soruları yanıtlamak için floresan konfokal mikroskopi ve doğrusal olmayan optik analiz gibi diğer yöntemler uygulanabilir. Geliştirilmesinin ardından bu teknik, sıvı kristallerin yüzey bilimi alanındaki araştırmacıların, yüzey yakınındaki mikroskobik yapılar ile mikroskobik yapılar ve özellikler arasındaki bağlantıları keşfetmelerine yol açmıştır.Bu videoyu izledikten sonra, oryantasyonel geçişi gözlemlemek için bir örneğin nasıl hazırlanacağı ve önemli fiziksel özelliklerin nasıl karakterize edileceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.

orientational-transition-liquid-crystal-triggered-thermodynamic

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Burada, tüp içinde laboratuvar yaklaşımında sıvı taşıyıcılar olarak harici olarak kontrol edilen manyetik boncukları kullanarak çok bileşenli faz diyagramlarını araştırmak için bir protokol sunuyoruz. Bu yaklaşım, karmaşık sıvı sistemlerde faz değişimi hakkında daha fazla bilgi toplamaya çalışan uygulamalara yardımcı olabilir.

Faz Diyagramı Karakterizasyonu Sıvı Taşıyıcılar Manyetik Boncuk Kullanarak

Diskotik zirkonyum fosfatın iki boyutlu model materyali geliştirildi. Katmanlı yapıya sahip inorganik kristal, hidrotermal, geri akış ve mikrodalga destekli yöntemlerle sentezlendi. Organik moleküllerle pul pul dökülme üzerine, katmanlı kristaller tek tabakalara dönüştürülebilir ve yeterli monotabaka konsantrasyonunda nematik sıvı kristal faz oluşturulmuştur.

Sentezi ve diskotik Zirkonyum Fosfatların Eksfoliasyon Kolloidal Sıvı Kristaller Edinme

Siloksan bazlı ve epoksi bazlı sıvı kristal elastomerlerin (LCE'ler) ve LCE nanokompozitlerinin hazırlanmasını gösteriyoruz. LCE'ler, tersinir gerinim, sıvı kristal sıralaması ve sertlik açısından karakterize edilir. Potansiyel bir uygulama olarak, aktif hücre kültürü için özel bir cihazda şekle duyarlı substratlar olarak kullanımlarını gösteriyoruz.

Monodomain Sıvı Kristal Elastomerler ve Likit Kristal Elastomer Nanokompozitlerinin Hazırlanması

Mekanik olarak sürekli ışık ışınlama altında salınım sıvı kristal polimer filmler oluşturmak için protokol hedefidir. Müstakil filmleri, fotoğraf-çalıştırma için sıvı kristal hizalama yönteminden anlayışı ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. Bu malzeme hazırlamak için uygulanan deneysel protokol genel olarak geçerlidir.

Işık tarafından indüklenen makroskopik salınım hareketi için sıvı kristal ağlar hazırlanması

Burada, bir sütun halinde photoexcited molekülleri etrafında yerel yapıların deformasyonlar gözlemleri sağlayan diferansiyel-algılama analizleri zaman karar vermek kızılötesi titreşim spektroskopisinin ve elektron kırınım protokolleri mevcut sıvı kristal, yapısı ve bu fotoaktif malzeme dinamikleri arasındaki ilişki üzerine atomik bir bakış açısı veren.

Yapısal Photoresponsive sıvı kristaller dinamikleri gözlemlemek için yeni teknikleri

Bu makalede mikrosıvısal süreci ve sıvı kristal elastomerler kişiseldir parçacıkları hazırlamak için parametreler açıklanır. Bu işlem çalıştırma büyüklüğü yanı sıra parçacıklar ve onların boyutu ve şekli (gelen oblate şiddetle muhtemelen için çekirdek-kabuk ve Janus türleri morfoloji) varyasyon prensibi hazırlık sağlar.

Sıvı kristal Elastomer aktüatörler mikrosıvısal hazırlanması

Bu raporda, biz doğrudan magnetoelectric etkileri, yani, indüksiyon ferroelectric polarizasyon manyetik alanlara sıvı kristaller uygulayarak incelemek için bir protokol mevcut. Bu iletişim kuralı oda sıcaklığında magnetoelectrics elde etmek için sıvı kristaller, yumuşaklık tarafından desteklenen benzersiz bir yaklaşım sağlar.

Manyetik olarak ayarlı ölçüm Ferroelectric polarizasyon sıvı kristaller içinde

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.

Twist-Bend Nematic Sıvı Kristalin Yüksek Kontrastlı ve Hızlı Fotoromatolojik Geçişi

Bu makale KVH'tan dikey hizalanmış karbon nanotüp diziler imal etmek ve akabinde tavlama veya kuru oksidasyon işlemi vakum onları teşhir ederek ıslatma özelliklerini ayarlamak için basit bir yöntem açıklanır.

Karbon Nanotube Dizilerin Islatma Özellikleri Tuning Tedaviler Tavlama Kuru Oksidasyon ve Vakum

Radyasyon tedavisi cihazların giderek artan sayısı arttı uygunluk ve ürünü kesimi başına daha yüksek dozlarda sağlayan, tümöre çok küçük bir kiriş vasıtasıyla dozu sunma avantajını sunmaktadır. Birçok farklı detektörleri bu küçük alanların doz ölçümü için kullanılabilir. Bu çalışmada, iyon rekombinasyon etkisi, stereotaktik radyoterapi sistemi kullanılarak bir sıvı iyonlaşma odası için incelenmiştir.

Sıvı İyonizasyon Odası Rekombinasyon Etkileri Karakterizasyonu bir Radyocerrahi Accelerator Dozimetri için kullanılır

Öğrenin, sıvı kristallerde sıcaklık değişimleriyle oryantasyon geçişini tetikleme ve karakterize etme yöntemini. Termodinamik yüzey bağlanma davranışlarını sistematik olarak inceleyin.

Yüzey Islatma Levhalarının Termodinamik Büyümesi ile tetiklenen Sıvı Kristalde Oryantasyon Geçişi

Daha fazla video keşfet