この仕事は科学研究オランダ組織によって財政上支えられる (NWO は-グラントのトップのパント: 10018944) と欧州研究評議会 (ERC の振動、助成金 669991)。A. H. G. 人々 プログラム (マリー ・ キュリー ・ アクション) の欧州連合の第 7 フレームワーク プログラム FP7-2013、グラント号 607602 から資金を認めています。

注: 全体の手順は、 図 1 で説明します。
 1 細胞の準備 <ol><li><ol>のガラス板のクリーニング <li>慎重に石鹸とお湯を使用して汚染 ( 図 1 a) を削除する 3 cm × 3 cm のガラス プレートをきれいします。</li>。
		<li>ビーカーとエタノール 99.5% ( 図 1 b) とカバーのガラス板を配置します</li>。
		<li>約 10 分の超音波風呂でビーカーの場所</li>
		<li>組織と本格的な空気でガラス板を慎重に乾燥します</li>。
		<li>溶剤、粉塵、トレースはありませんプレート左側に汚染の任意の種類ことを確認してください 。
		注: ガラス板がきれいと手袋で操作する必要があります</li>。
		<li>は、任意の有機残基を除去するために 20 分間の UV オゾン触媒反応管にガラス板を配置します。オゾン治療後プレート コーティング ステップ ( 図 1) の準備が整いました</li>。
	</ol></li> <li>ガラス板のコーティング 注: コーティング プレートの 2 つのセットを用意しています: 平面配向膜を配向と他と 1 つを設定します。後の段階でセルが 1 つの平面ガラス板と 1 つの垂直配向ガラス プレート ( 図 1) の構成されます。
	<ol><li>空気ガラス板を吹くし、スピン コーターの上に置きます</li>。
		<li>(ソリューションの約 0.5 mL) の全体の表面をカバーするガラス プレート上にポリイミド ソリューションを預金します</li>。
		<li>スピン コート次の条件に従って配置層: 17 x 11 x g/s の加速と g で 1:5 s のプログラムプログラム 2:40 g ・ 17 x g/s の加速度 × 420 s</li>
	</ol></li> <li>配向膜の硬化 <ol><li>配置層混合物 ( 図 1E) の溶媒の大部分を除去するために 110 ° C 10 分のホット プレートにコーティングされたガラス プレートを配置します</li>。
		<li>は、平面配向膜の配向を認識する特有な印を持つ (非被覆側) にガラス板をマークします。それはまた後の段階 ( 図 1 f) に記載されているラビング方向を示しますので、小さな矢印は平面ガラス板の通常便利です</li>。
		<li>すべてのガラス板をコーティングし、溶媒を除去すると、一度はポリイミド層 ( 図 1) を治すため 1 時間 180 ° C のオーブンでガラス板を配置します 。
		注意: この手順では、非常に熱い温度。手袋、眼鏡、呼吸用保護具着用します</li>。
		<li>ガラス板を焼成後冷ます室温まで 。
		注: 各ステップの間の任意の汚染を防ぐためには、お勧め保護箔をガラス板の上配置する</li>。
	</ol></li> <li>平面配向膜をこすり <ol><li>層一方向に LC をご案内いたします (サブ) マイクロ チャネルを作成するために平面配向膜をコーティングしたガラス板をこする。これを行うには、ベルベットの布のコート側にガラス板を下方配置します。2 本の指で均一で柔らかい圧力を適用します。慎重に直線方向にベルベットの布の表面に沿ってガラス板をドラッグします。ガラス板を持ち上げ ( 図 1 H) 回 3 つ同じ操作を繰り返します 。
		注: 単一の方向に前方に行っている間だけプレートをこするに重要です。ストレート方向に行き来して位置合わせが不正確になります</li>。
	</ol></li> <li>セルを接着 <ol><li>空気送風機を使用してガラス板にはエアブローします</li>。
		<li>スペーサー (ガラスビーズ) 明確に定義された直径 20 μ m を有する UV 硬化接着剤を混ぜて接着剤を準備です</li>。
		<li>は、平面配向膜をコーティングしたガラス板と垂直配向膜をコーティングしたガラスの皿を一枚取る。平面ガラスの 2 つの隣接したコーナーで接着剤の 2 つの小さな滴を配置します。( 図 1I) 2 つの最後のコーナーから約 5 mm の接着剤の他の 2 つの滴を配置します</li>。
		<li>垂直配向ガラス板を取るし、上に配置します。LC の混合物の十分なスペースを提供するためにガラス板のエッジ間に約 4 mm の隙間します。コーティング面が互いに直面していることを確認します</li>。
		<li>は、光の紫外線の下で 2 分のセルを配置することによって接着剤を治すです 。
		注意: 紫外線は有害です。手袋、眼鏡、呼吸用保護具着用します</li>。
	</ol></li></ol> 2。液晶混合物の調製とそのキャラクタリゼーション コンポーネント <ol><li><ol><li>LC レート 1、2.5 mg の写真手ふれ補正、茶色のガラス瓶 ( 図 2) の重合の 1 mg の 97.5 mg の重量を量る。イニシエーターの感度のために最良の混合物に紫外線を照射を防ぐ</li>。
	</ol></li> <li>粉体の均一な混合 注: 化学のフードでこの手順を実行します。
	<ol><li>(DCM) ジクロロ メタン 3 mL を上記のコンポーネントに追加し、固体は完全に溶解するまでを振る</li>。
		<li>30 分の 30 ° C のホット プレートにバイアルを配置し、DCM の迅速な蒸発を促進するアルゴンの流れを追加します 。
		メモ: DCM の残留痕跡を除去するために真空にバイアルを配置する勧めします</li>。
	</ol></li> <li>観測下で偏光光学顕微鏡 (POM) フェーズ遷移を決定するため <ol><li>混合物が完全に乾燥して少量の場所 (± 10 mg) 平面配向膜をコーティングしたガラス平板間 。
		注: フェーズを正しく特徴付けるためにお勧めのラビング平面ガラス板を使用する</li>。
		<li>は、ホット ステージ装備ポンポンにスライドを配置します。イメージが (交差偏光板を使用して) 黒くなるまで細胞を熱等方相を示すします</li>。
		<li>はゆっくりとホット プレートを冷やすし、転移温度に注意してください。、上記混合物のネマチック転移等方性は 103 ° c、スメクティック転移ネマティックは 86 ° C ( 図 3 a) で発生します。</li>
	</ol></li></ol> 3。フィルムの準備 <ol><li>は上向き ( 図 1 j) <ol><li>場所垂直配向面ホット プレート上のセルのセルの充填します。流体は、ネマティック相よりも粘性が低くのでセルの充填を容易に 110 ° C (等方相) に温度を設定します</li>。
		<li>セルの端に固体混合物のパーツを配置します</li>。
		<li>固体を溶かすし、セルに毛管現象による流れの液体の混合物。セルが塗りつぶされるまで端でより多くの混合物を追加します</li>。
	</ol></li> <li>ネマティック相と重合 ( 図 1 K) に冷却 <ol><li>セルがいっぱい、一度ゆっくりと冷まします (5 ° C/分) ネマティック相にする 90 ° C にします</li>。
		<li>フィルムは、適切な温度ですぐに 30 分のための 90 ° C で光 UV の下で置くことによって混合物を重合 
		注意: 紫外線は有害、それは保護された環境で、重合を実行する勧めします</li>。
		<li>後ベーキング ステップ完全重合ネットワークを確保するため勧めします。約 10 分のための 130 ° C のホット プレートにセルを配置し、それはゆっくりと室温まで冷ますします</li>。
	</ol></li> <li>セルのサンプルの切断開始 <ol><li>セルを開いて、1 つにかみそりの刃を入れてエッジ、2 枚のガラス板との間に押し込みます。一度に ( 図 1 L) セル開きます</li>。
		<li>フィルムの剥がし、かみそりの刃で小さなコーナーを持ち上げます。映画 ( 図 1 M) の除去を容易にお湯にガラス板を置くことが必要な場合です</li>。
		<li>水から映画を削除しそれを慎重にはがします</li>
		<li>カット以下の寸法を有する膜の分子ディレクター (消毒用平面側の方向) に沿ってストライプ: 4 mm × 2.5 cm ( 図 1N).</li>
	</ol></li></ol> 4。自励振動観測 <ol><li><ol>ラボのセットアップ <li>クランプ自己終了ピンセットを使用してこのような方法でその 1.7 cm 映画のサンプルは自由に移動する</li>。
		<li>試料を垂直に保持し、発光ダイオード (LED) 梁 (400 mW/cm 2) 垂直にサンプルを直接します。通常、光はサンプルから約 20 cm です。光は、ピンセット ( 図 4) の下、映画の上部に到達する必要があります。得られた振動の高速カメラ (150 フレーム/秒) で記録され、画像処理プログラムで分析します</li>。
	</ol></li> <li>直射日光とセットアップ <ol><li>4.1.1 の手順で上記が、LED ライトを使用する代わりにフォーカス レンズとフィルムの上に日光</li>。
	</ol></li> <li>熱効果の測定 <ol><li>サーマル カメラ 15 (40 フレーム/秒) を使用して振動のサンプル内の温度変化を測定します</li>。
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol>
	<li>Ionov, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymeric+Actuators.">Polymeric Actuators.</a> Langmuir. 31 (18), 5015-5024 (2015).</li><li>Hu, Y., Li, Z., Lan, T., Chen, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photoactuators+for+Direct+Optical-to-Mechanical+Energy+Conversion:+From+Nanocomponent+Assembly+to+Macroscopic+Deformation.">Photoactuators for Direct Optical-to-Mechanical Energy Conversion: From Nanocomponent Assembly to Macroscopic Deformation.</a> Adv Mater. 28 (47), 10548-10556 (2016).</li><li>Ikeda, T., Mamiya, J., Yu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photomechanics+of+Liquid-Crystalline+Elastomers+and+Other+Polymers.">Photomechanics of Liquid-Crystalline Elastomers and Other Polymers.</a> Angew Chem Int Ed. 46 (4), 506-528 (2007).</li><li>Arazoe, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+autonomous+actuator+driven+by+fluctuations+in+ambient+humidity.">An autonomous actuator driven by fluctuations in ambient humidity.</a> Nat Mater. 15 (10), 1084-1089 (2016).</li><li>Ikegami, T., Kageyama, Y., Obara, K., Takeda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissipative+and+autonomous+square-wave+self-oscillation+of+a+macroscopic+hybrid+self-assembly+under+continuous+light+irradiation.">Dissipative and autonomous square-wave self-oscillation of a macroscopic hybrid self-assembly under continuous light irradiation.</a> Angew Chem Int Ed. 55 (29), 8239-8243 (2016).</li><li>Uchida, E., Azumi, R., Norikane, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light-induced+crawling+of+crystals+on+a+glass+surface.">Light-induced crawling of crystals on a glass surface.</a> Nat Commun. 6, 7310 (2015).</li><li>Panda, M. 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J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+high+frequency+photodriven+polymer+oscillator.">A high frequency photodriven polymer oscillator.</a> Soft Matter. 4 (9), 1796 (2008).</li><li>Lee, K. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photodriven,+flexural-torsional+oscillation+of+glassy+azobenzene+liquid+crystal+polymer+networks.">Photodriven, flexural-torsional oscillation of glassy azobenzene liquid crystal polymer networks.</a> Adv Func Mater. 21 (15), 2913-2918 (2011).</li><li>Liu, D., Broer, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liquid+crystal+polymer+networks:+preparation,+properties,+and+applications+of+films+with+patterned+molecular+alignment.">Liquid crystal polymer networks: preparation, properties, and applications of films with patterned molecular alignment.</a> Langmuir. 30 (45), 13499-13509 (2014).</li><li>Gelebart, A. H., Vantomme, G., Meijer, E. W., Broer, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mastering+the+Photothermal+Effect+in+Liquid+Crystal+Networks:+A+General+Approach+for+Self-Sustained+Mechanical+Oscillators.">Mastering the Photothermal Effect in Liquid Crystal Networks: A General Approach for Self-Sustained Mechanical Oscillators.</a> Adv Mater. 29 (18), (2017).</li><li>Broer, D. J., Mol, G. 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J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glassy+photomechanical+liquid-crystal+network+actuators+for+microscale+devices.">Glassy photomechanical liquid-crystal network actuators for microscale devices.</a> Eur Phys J E Soft Matter. 23 (3), 329-336 (2007).</li><li>Yu, Y., Nakano, M., Ikeda, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photomechanics:+Directed+bending+of+a+polymer+film+by+light.">Photomechanics: Directed bending of a polymer film by light.</a> Nature. 425 (6954), 145 (2003).</li></ol>

著者は利害の対立があります。

ここで説明した結果 6 カーボンのスペーサーと LC レートで以前研究15と対等であります。それは、機械的特性の異なる16膜に振動を取得するメソッドを適用できることを示します。
写真熱応答 LCN の作製が報告されます。平面配向膜の摩擦などのセルの準備の重要な説明のプロトコルのいくつかのステップがあります。実際には、プロトコルの成功はまた薄膜への応用を制限する LC スプレイ配向の高品質に依存します。
以前は、写真アクチュエータ フォト スイッチを多量に含む LCNs に基づいての多くの例は報告された11,12,13,19をされています。ここで開発した方法の主な利点は、作動を観察する必要があるドーパントの数量限定 (&#60; 5 wt %) 使用可能なドーパントの幅広い選択肢。15これらの結果は、潜在的なアプリケーションの範囲を拡大します。さらに、このプロトコルの力は、異なるマトリクス構成が付いているフィルムのヤング率、ストライプと光の強さの寸法を変更することによって振動の振幅と周波数を変更する機能です。
この方法論は、自動化されたシステムの広い範囲の LC 材料を作製する容易に拡張できます。ここ記載されているプロトコルは、ソフト、ロボットや自動化された材料の非平衡システムの開発に道を開きます。

持続可能なエネルギーへの検索は、化石エネルギーと気候変動の枯渇に応答の関心の領域です。電気を生成する太陽光発電など光のエネルギーを機械的な仕事に変換する方法を検討されている現在、生産するバイオマス燃料、太陽水の酸素と水素を生成する分解します。ただし、光によって支えられてこれらのすべてのプロセスのエネルギー生産は、作業を行うマシンを実行できる前に複数手順は必要。ただし、これらのアプローチは、アプリケーションの大規模なパネルを提供して、生産、貯蔵および中間体 (例えば、電気潜在的な化学燃料) の輸送が必要です。したがって、巨視的運動に直接太陽光を変換することができるデバイスは、簡素化の利点を紹介します。
最後の十年では、ポリマーが照射1,2,3時に形状を変更写真アクチュエータの多くの例が開発されました。ただし、これらの例の大多数は、連続作動に 1 つの州から他に切り替えるにオン/オフ光を回転が必要です。これまでのところ、非平衡光応答性材料の限られた数だけは説明4,5,6,7をされています。液晶ネットワーク (LCNs)8,9,10、11,12,13に基づくシステムは、本質的な原因についても検討します。異方性制御ファッション14で変形を事前設定できます。最近、LCN に組み込まれている写真スタビライザーの励起によって誘起される写真熱効果が振動運動15を生成できることが報告されました。
ここでは、連続光照射下で機械的に振動 LCN フィルムを作成する方法を説明します。映画の構想のキャラクタリゼーションと液晶混合物の重合にセルの準備から詳細です。LCN の映画の写真作動と運動の解析も報告されます。LCNs は熱異方性熱膨張と映画の後の巨視的変形を誘発するネットワーク内に光はすぐに消費することができます分子をドープしました。自己シャドーイング、温度変化、収縮・伸長材料の間の相互作用は、振動15に上昇を与えます。光とこの効果を取得するサンプルの向きなど、正確なセットアップは、プロトコルでハイライトされます。振動はその周波数によって特徴付けられるし、LCN のプロパティによって制御します。私たちの知る限り、これはドーパントの広い範囲での作業の単純なメカニズムにより、発振すること自己 LCN フィルムを作成するためのメソッドの最初の説明です。

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;Material&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>LC diacrylate (compound &lt;strong&gt;1: Figure 2&lt;/strong&gt;)</td><td>Syncom</td><td>custom synthesis</td><td></td></tr><tr><td>photo-stabilizer</td><td>Ciba</td><td>tinuvin 328</td><td></td></tr><tr><td>photoinitiator</td><td>Ciba</td><td>Irgacure 819</td><td></td></tr><tr><td>Alignment layer planar</td><td>JSR micro</td><td>optimer Al1051</td><td></td></tr><tr><td>Alignment layer homeotropic</td><td>Nissan chemical industry</td><td>Sunever grade 5300</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Equipment&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>UV-ozone photoreactor</td><td>Ultra Violet Products, PR-100</td><td>Not available</td><td></td></tr><tr><td>spin coater</td><td>Karl-SUSS</td><td>SUSS RC spin coater CT62 V098</td><td></td></tr><tr><td>UV light</td><td>Gentec</td><td>EXFO-Omnicure S2000</td><td></td></tr><tr><td>micropearl</td><td>Sekisui Chemicals</td><td>SP220-20um</td><td></td></tr><tr><td>Glue</td><td>Gentec</td><td>UVS91</td><td></td></tr><tr><td>LED 365 nm</td><td>Thorlabs</td><td>M365LP1</td><td></td></tr><tr><td>light collimator</td><td>Thorlabs</td><td>SM2F32-A</td><td></td></tr><tr><td>high speed camera</td><td>PCO.</td><td>PCO 5.5 sCMOS camera</td><td></td></tr><tr><td>thermal camera</td><td>Xenics Infrared solution</td><td>Gobi-640-GigE</td><td>used with Xeneth software</td></tr><tr><td>Differential Scanning Calorimeter</td><td>TA instruments</td><td>Q1000</td><td></td></tr><tr><td>Dynamic Mechanical Analyzer</td><td>TA instruments</td><td>Q800</td><td></td></tr><tr><td>Polarized Optical Microscope</td><td>Leica</td><td>DM6000M</td><td></td></tr></tbody></table>

preparation of liquid crystal networks for macroscopic oscillatory motion induced by light

ドープ液晶ネットワークに基づく戦略は、連続光照射下におけるプラスチック フィルムの機械の自励振動を作成する説明します。光は熱にすぐに消費することができますドーパントの励起は異方的熱膨張とあいまって、自律的な変形を生じさせる膜の自己シャドーイングします。振動観察寸法やフィルムの弾性率および方向性と光の強さによって、影響を受けています。開発システムでは、エネルギー変換、ソフト ロボットの収穫と自動化されたシステム内のアプリケーションを提供しています。
ここで説明する一般的な方法は、フリースタンディング液体結晶薄膜の作成と見られる機械的・熱的効果を評価で構成されます。分子の配向は、配向膜 (ラビング) 製造業表示でよく使用されるを使用して実現されます。大変形アクチュエータを取得するには、液晶を調整し、構成ではスプレイ/ベンド、すなわち液晶 (LCs) の平面から垂直配向膜厚を徐々 に行く監督と重合。照射時に、得られる機械的・熱的振動は、高速カメラで監視されます。さらに画像処理プログラムを使用して画像解析による定量化されます。

プロトコルの成功は、光照射下における膜の振動の観察です。振動は大きく、誤解を招く結果を見ることがあります。また、振動が安定している時間 (時間のタイム スケール) をかけて、少し疲労が認められました。
とりわけ、スプレイ配向性自律作動 (図 5 a) の達成に重要です。フィルムの厚さで分子の向きの勾配は、作動16,17,18時にフィルムの平面/垂直配向辺に収縮/拡張を誘導します。この非対称の応答は、巨視的な運動を強化します。実験 (曲げ、小さな変形または曲げが奇数の不在) の失敗は、貧困層の配向によって説明できます。最初に、フィルムは透明なはずです。(図 5 b)。 簡単なステップで正しいスプレイ配向を確認するには、(図 5-E) 拡散白色光源上交差偏光板のガラス基板に接続されているフィルムが観察されます。Xy 平面に 45 ° に 0 ° からクロス偏光フィルターの間にフィルムを回転、映画を鋭く明るさを変更しました。分子の監督中心面からフィルムをはめ込んで映画は、上部から表示中 (平面) のうち白 (面内) 黒から色を変更ください。同様の検証手順は、アルミ箔で覆われているホット プレートの上に偏光板を通して細胞を観察することによって重合する前に行うことができます。さらに、映画はストリップにカットされた場合、垂直側の曲線の中央に自然の曲率を提示します。これはフィルムの 2 つの側面の拡張がある反対看板 (図 6 a)、高温で重合から残留応力が原因です。配置が成功しない場合に、ポリイミド層を準備する方法を再考すべきです。これらの細胞の生産は、配向膜を取得する重要です。最も重要なステップは摩擦: プレートにあまりにも強い圧力が部分的にポリイミドを削除層し、配置のための非常に貧しいコマンド層。室温で、フィルムがガラス状態 (図 3 b) です。映画がソフトや粘着性は、重合が完了しなかったこと、おそらくため照射時間が短すぎる、またはイニシエーターが低下を意味します。液晶液晶の混合物は、溶媒の存在液晶混合系の相挙動に影響を与える可能性がありますので均一およびセルの充填する前に乾燥はずです。液晶混合物の重合前に配置。手順を急速に通過し、130 ° C 以上サンプルを長時間加熱しない配置プロセス中に熱重合を避けるために注意する必要があります。クリア ポイントの上のセルを充填、十分な (110 ° C) です。
機械的・熱的振動の高速度カメラによる登録 (図 7の提案するプロトコルの成功を確認します。ビデオ 1)。映画は 1 つの端にクランプされたとき、集中光を平面側 1.7 cm 自由に動くと照射を残してそれベンド解除するとき (図 6 b) 光の方向のフラットな状態の方。(図 4) 光の焦点の位置にヒンジがあります。映画はスムーズにクランプし、側ではなくは垂直方向に移動する必要があります。その後、映画は 20 μ m × 7.6 Hz ± 5% と振幅 30 ° ± 10% 寸法 1.7 cm × 0.4 cm のフィルムのための周波数の振動と継続的に移動を開始します。熱振動は映画の慣性のためわずかな位相遅延と同じ周波数 (7.4 Hz ± 5%)、存在のサーマル カメラで測定します。この周波数fは寸法およびフィルム15の係数によって支配されます。振動の振幅は光の強さによって異なります、セットアップによって、特にのサンプルに光の焦点の位置に影響されます。振動のメカニズムは以下のとおりです: 1) カール フィルムは集束光照射、ドーパントの光を吸収し、熱に変換、映画、ヒンジで温め、配向; によってあらかじめ定義方向にベンド解除するとき2) 先端の温度および緩和; その後固いの減少を誘導するフィルムのヒンジを影します。3) ヒンジは再度照射、温め、映画曲がる15。これらの連続する手順の繰り返し振動を生じさせる。この現象を観察することの重要な要因は、写真熱効果と強度とフォーカス ライト (図 4) の位置によって制御されるフィルムの自己シャドーイングです。例えば、わずかに傾いてランプは、サンプルの完全なカーリングを誘発します。また、あまりにも低光強度のオーバー シュートを誘発する大きな曲げヒンジで温度が十分な間ヒンジの光強度の高すぎるので与えることをしない (図 6、180 ° 映画の曲げ)。実験の成功のための他の要件は、摂動を避けるために風から保護された環境でセットアップを配置することです。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56266/56266fig1.jpg"> 
図 1。スプレーを取得する全体的な手順整列 (A N) から 14 の手順で LCN 。手順A-C: ガラス プレートのクリーニングD-Gの手順: 平面を作成するガラス板の垂直配向膜のコーティングステップH: ベルベット布; を使用してガラス板の摩擦私のステップ: セルを形成するプレートを接着ステップJ: 液晶混合物およびネマチック相; に配置を持つセルを埋める手順K: 紫外光; 下写真重合L-Nの手順: セルの開閉、ストリップを取得するフィルムの切断します。<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56266/56266fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56266/56266fig2.jpg"> 
図 2。使用される部品の化学構造。<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56266/56266fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56266/56266fig3.jpg"> 
図 3。単量体混合物と高分子膜の熱特性。) 示差走査 calorimetry (DSC) 重合相転移を決定する前に混合物の。インセット: ポンポン写真、スケール バー: 100 μ m. B) 高分子フィルムの動的機械的熱分析 (DMTA) 測定。<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56266/56266fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56266/56266fig4.jpg"> 
図 4。と光の前でピンセットにクランプ振動フィルムの左側で LED を示すセットアップの画像。はめ込みは、曲げられたフィルムおよびローカライズされた照明の概略を示しています。赤の領域は、テキストに記載されている暖かいヒンジに対応します。<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56266/56266fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56266/56266fig5.jpg"> 
図 5。スプレイ配向の模式図A)。透明度とフィルムの色の不在を示す TU/e ロゴの前面にガラス セルのB) の画像。矢印は、平面ガラス板の摩擦方向を示します。C-スプレイ配向の特性を示す交差偏光板との間に撮影されるフィルムのE) 写真 (画像 D: XY 平面、図 Eに 45 ° の回転: xy 平面の回転)。配向分子のディレクターは、赤い矢印で示されます。スケール バー: 1 cm.<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56266/56266fig5large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56266/56266fig6.jpg"> 
図 6。A) 垂直側の曲線の中央に自然の曲率を表示ピンセットでクランプ フィルムの画像。光照射時にフラットな状態になるフィルムのB) 画像 (365 nm、0.52 W/cm2)。C) 照射によるフィルムの画像で 180 ° 曲げを示す照度の高すぎます。<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56266/56266fig6large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56266/56266fig7.jpg"> 
図 7。UV 照射中に時間をかけて、フィルムの先端の機械振動 (LED 365 nm、0.52 W/cm2)。インセット: 移動映画のスクリーン ショットは、高速カメラで撮影しました。映画ジオメトリが 1.7 cm (長さ) x 0.4 cm (幅) × 20 μ m (厚さ)。<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56266/56266fig7large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56266/56266fig8.jpg"> 
図 8。UV 照射中に時間をかけて露出部 (ヒンジ) の熱振動 (LED 365 nm、0.52 W/cm2).インセット: 温度分布を持つ振動映画のスクリーン ショットは、ヒンジ時の温度変化を示す熱カメラに登録。映画ジオメトリが 1.7 cm (長さ) x 0.4 cm (幅) × 20 μ m (厚さ)。<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56266/56266fig8large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。

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Preparation of Liquid Crystal Networks for Macroscopic Oscillatory Motion Induced by Light

プロトコルの目的は、連続光照射下で機械的に振動することができます液晶ポリマー フィルムを作成することです。我々 はすばらしい細部で写真作動する液晶配向法からの自立膜の概念について説明します。この材料の作製に応用実験のプロトコルは広く適用可能です。

巨視的揺動運動の光によって誘起される液晶ネットワークの準備

A strategy based on doped liquid crystalline networks is described to create mechanical self-sustained oscillations of plastic films under continuous ...

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11.5K ビュー.  Technical University of Eindhoven. プロトコルの目的は、連続光照射下で機械的に振動することができます液晶ポリマー フィルムを作成することです。我々 はすばらしい細部で写真作動する液晶配向法からの自立膜の概念について説明します。この材料の作製に応用実験のプロトコルは広く適用可能です。

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Fabrication And Characterization Of Photonic Crystal Slow Light Waveguides And Cavities

Slow light has been one of the hot topics in the photonics community in the past decade, generating great interest both from a fundamental point of view and for its considerable potential for practical applications. Slow light photonic crystal waveguides, in particular, have played a major part and have been successfully employed for delaying optical signals1-4 and the enhancement of both linear5-7 and nonlinear devices.8-11
Photonic crystal cavities achieve similar effects to that of slow light waveguides, but over a reduced band-width. These cavities offer high Q-factor/volume ratio, for the realization of optically12 and electrically13 pumped ultra-low threshold lasers and the enhancement of nonlinear effects.14-16 Furthermore, passive filters17 and modulators18-19 have been demonstrated, exhibiting ultra-narrow line-width, high free-spectral range and record values of low energy consumption.
To attain these exciting results, a robust repeatable fabrication protocol must be developed. In this paper we take an in-depth look at our fabrication protocol which employs electron-beam lithography for the definition of photonic crystal patterns and uses wet and dry etching techniques. Our optimised fabrication recipe results in photonic crystals that do not suffer from vertical asymmetry and exhibit very good edge-wall roughness. We discuss the results of varying the etching parameters and the detrimental effects that they can have on a device, leading to a diagnostic route that can be taken to identify and eliminate similar issues.
The key to evaluating slow light waveguides is the passive characterization of transmission and group index spectra. Various methods have been reported, most notably resolving the Fabry-Perot fringes of the transmission spectrum20-21 and interferometric techniques.22-25 Here, we describe a direct, broadband measurement technique combining spectral interferometry with Fourier transform analysis.26 Our method stands out for its simplicity and power, as we can characterise a bare photonic crystal with access waveguides, without need for on-chip interference components, and the setup only consists of a Mach-Zehnder interferometer, with no need for moving parts and delay scans.
When characterising photonic crystal cavities, techniques involving internal sources21 or external waveguides directly coupled to the cavity27 impact on the performance of the cavity itself, thereby distorting the measurement. Here, we describe a novel and non-intrusive technique that makes use of a cross-polarised probe beam and is known as resonant scattering (RS), where the probe is coupled out-of plane into the cavity through an objective. The technique was first demonstrated by McCutcheon et al.28 and further developed by Galli et al.29

Use of photonic crystal slow light waveguides and cavities has been widely adopted by the photonics community in many differing applications. Therefore fabrication and characterization of these devices are of great interest. This paper outlines our fabrication technique and two optical characterization methods, namely: interferometric (waveguides) and resonant scattering (cavities).

フォトニック結晶スローライト導波路とキャビティの作製と評価

Slow light has been one of the hot topics in the photonics community in the past decade, generating great interest both from a fundamental point of view ...

工学

Selective Area Modification of Silicon Surface Wettability by Pulsed UV Laser Irradiation in Liquid Environment

The wettability of silicon (Si) is one of the important parameters in the technology of surface functionalization of this material and fabrication of biosensing devices. We report on a protocol of using KrF and ArF lasers irradiating Si (001) samples immersed in a liquid environment with low number of pulses and operating at moderately low pulse fluences to induce Si wettability modification. Wafers immersed for up to 4 hr in a 0.01% H2O2/H2O solution did not show measurable change in their initial contact angle (CA) ~75&#176;. However, the 500-pulse KrF and ArF lasers irradiation of such wafers in a microchamber filled with 0.01% H2O2/H2O solution at 250 and 65 mJ/cm2, respectively, has decreased the CA to near 15&#176;, indicating the formation of a superhydrophilic surface. The formation of OH-terminated Si (001), with no measurable change of the wafer&#8217;s surface morphology, has been confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy and atomic force microscopy measurements. The selective area irradiated samples were then immersed in a biotin-conjugated fluorescein-stained nanospheres solution for 2 hr, resulting in a successful immobilization of the nanospheres in the non-irradiated area. This illustrates the potential of&#160;the method for selective area biofunctionalization and fabrication of advanced Si-based biosensing architectures. We also describe a similar protocol of irradiation of wafers immersed in methanol (CH3OH) using ArF laser operating at pulse fluence of 65 mJ/cm2 and in situ formation of a strongly hydrophobic surface of Si (001) with the CA of 103&#176;. The XPS results indicate ArF laser induced formation of Si&#8211;(OCH3)x compounds responsible for the observed hydrophobicity. However, no such compounds were found by XPS on the Si surface irradiated by KrF laser in methanol, demonstrating the inability of the KrF laser to photodissociate methanol and create -OCH3 radicals.

We report on a process of in situ alteration of HF treated Si (001) surface into a hydrophilic or hydrophobic state by irradiating samples in microfluidic chambers filled with&#160;H2O2/H2O solution (0.01%-0.5%) or methanol solutions using pulsed UV laser of a relative low pulse fluence.

液体環境におけるパルスUVレーザー照射によるシリコン表面の濡れ性の選択エリア変更

The wettability of silicon (Si) is one of the important parameters in the technology of surface functionalization of this material and fabrication of ...

Visible-light Induced Reduction of Graphene Oxide Using Plasmonic Nanoparticle

Present work demonstrates the simple, chemical free, fast, and energy efficient method to produce reduced graphene oxide (r-GO) solution at RT using visible light irradiation with plasmonic nanoparticles. The plasmonic nanoparticle is used to improve the reduction efficiency of GO. It only takes 30 min&#160;at RT by illuminating the solutions with Xe-lamp, the r-GO solutions can be obtained by completely removing gold nanoparticles through simple centrifugation step. The spherical gold nanoparticles (AuNPs) as compared to the other nanostructures is the most suitable plasmonic nanostructure for r-GO preparation. The reduced graphene oxide prepared using visible light and AuNPs was equally qualitative as chemically reduced graphene oxide, which was supported by various analytical techniques such as UV-Vis spectroscopy, Raman spectroscopy, powder XRD and XPS. The reduced graphene oxide prepared with visible light shows excellent quenching properties over the fluorescent molecules modified on ssDNA and excellent fluorescence recovery for target DNA detection. The r-GO prepared by recycled AuNPs is found to be of same quality with that of chemically reduced r-GO. The use of visible light with plasmonic nanoparticle demonstrates the good alternative method for r-GO synthesis.

A simple protocol for the preparation of reduced graphene oxide using visible light and plasmonic nanoparticle is described.

プラズモニックナノ粒子を用いてグラフェン酸化物の可視光誘起削減

Present work demonstrates the simple, chemical free, fast, and energy efficient method to produce reduced graphene oxide (r-GO) solution at RT using ...

Free-form Light Actuators &#8212; Fabrication and Control of Actuation in Microscopic Scale

Liquid crystalline elastomers (LCEs) are smart materials capable of reversible shape-change in response to external stimuli, and have attracted researchers&#39; attention in many fields. Most of the studies focused on macroscopic LCE structures (films, fibers) and their miniaturization is still in its infancy. Recently developed lithography techniques, e.g., mask exposure and replica molding, only allow for creating 2D structures on LCE thin films. Direct laser writing (DLW) opens access to truly 3D fabrication in the microscopic scale. However, controlling the actuation topology and dynamics at the same length scale remains a challenge.
In this paper we report on a method to control the liquid crystal (LC) molecular alignment in the LCE microstructures of arbitrary three-dimensional shape. This was made possible by a combination of direct laser writing for both the LCE structures as well as for micrograting patterns inducing local LC alignment. Several types of grating patterns were used to introduce different LC alignments, which can be subsequently patterned into the LCE structures. This protocol allows one to obtain LCE microstructures with engineered alignments able to perform multiple opto-mechanical actuation, thus being capable of multiple functionalities. Applications can be foreseen in the fields of tunable photonics, micro-robotics, lab-on-chip technology and others.

Here, we fabricate 3D polymeric micro/nano structures in which both the shape and the molecular alignment can be engineered with nanometer scale accuracy by the use of direct laser writing. Light induced deformation of several types of liquid crystalline elastomer microstructures can be controlled in the microscopic scale.

自由形式のライトアクチュエータ - 顕微鏡スケールでの作製と作動の制御

Liquid crystalline elastomers (LCEs) are smart materials capable of reversible shape-change in response to external stimuli, and have attracted ...

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

In liquid crystal (LC) physical chemistry, molecules near the surface play a great role in controlling bulk orientation. Thus far, mainly to achieve desired molecular orientation states in LC displays, the "static" surface property of LCs, so-called surface anchoring, has been intensively studied. As a rule of thumb, once the initial orientation of LCs is "locked" by specific surface treatments, such as rubbing or treatment with a specific alignment layer, it hardly changes with temperature. Here, we present a system exhibiting an orientational transition upon temperature variation, which conflicts with the consensus. Right on the transition, the bulk LC molecules experience the orientational rotation, with 90&#176; between the planar (P) orientation at high temperatures and the vertical (V) orientation at low temperatures in the first-order transitional manner. We have tracked thermodynamic surface anchoring behavior by means of polarizing optical microscopy (POM), dielectric spectroscopy (DS), high-resolution differential scanning calorimetry (HR-DSC), and grazing incidence X-ray diffraction (GI-XRD) and reached a plausible physical explanation: that the transition is triggered by a growth of surface wetting sheets, which impose the V orientation locally against the P orientation in the bulk. This landscape would provide a general link explaining how the equilibrium bulk orientation is affected by surface-localized orientation in many LC systems. In our characterization, POM and DS are advantageous by offering information on the spatial distribution of the orientation of LC molecules. HR-DSC gives information about the precise thermodynamic information on transitions, which cannot be addressed by conventional DSC instruments due to limited resolution. GI-XRD provides information on surface-specific molecular orientation and short-range orderings. The goal of this paper is to present a protocol for preparing a sample that exhibits the transition and to demonstrate how the thermodynamic structural variation, both in the bulk and on surfaces, can be analyzed through the abovementioned methods.

Here, we present a protocol to trigger an orientational transition of a liquid crystal in response to temperature. Methodologies are described for preparing a sample in order to observe the transition and the detailed transitional evolution.

界面湿潤シートの熱力学的成長によって引き起こされる液晶の配向転移

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

Novel Techniques for Observing Structural Dynamics of Photoresponsive Liquid Crystals

We discuss in this article the experimental measurements of the molecules in liquid crystal (LC) phase using the time-resolved infrared (IR) vibrational spectroscopy and time-resolved electron diffraction. Liquid crystal phase is an important state of matter that exists between the solid and liquid phases and it is common in natural systems as well as in organic electronics. Liquid crystals are orientationally ordered but loosely packed, and therefore, the internal conformations and alignments of the molecular components of LCs can be modified by external stimuli. Although advanced time-resolved diffraction techniques have revealed picosecond-scale molecular dynamics of single crystals and polycrystals, direct observations of packing structures and ultrafast dynamics of soft materials have been hampered by blurry diffraction patterns. Here, we report time-resolved IR vibrational spectroscopy and electron diffractometry to acquire ultrafast snapshots of a columnar LC material bearing a photoactive core moiety. Differential-detection analyses of the combination of time-resolved IR vibrational spectroscopy and electron diffraction are powerful tools for characterizing structures and photoinduced dynamics of soft materials.

Here, we present the protocols of differential-detection analyses of time-resolved infrared vibrational spectroscopy and electron diffraction which enable observations of the deformations of local structures around photoexcited molecules in a columnar liquid crystal, giving an atomic perspective on the relationship between the structure and the dynamics of this photoactive material.

光応答性液晶の構造ダイナミクスを観察する手法

We discuss in this article the experimental measurements of the molecules in liquid crystal (LC) phase using the time-resolved infrared (IR) vibrational ...

化学

Microfluidic Preparation of Liquid Crystalline Elastomer Actuators

This paper focuses on the microfluidic process (and its parameters) to prepare actuating particles from liquid crystalline elastomers. The preparation usually consists in the formation of droplets containing low molar mass liquid crystals at elevated temperatures. Subsequently, these particle precursors are oriented in the flow field of the capillary and solidified by a crosslinking polymerization, which produces the final actuating particles. The optimization of the process is necessary to obtain the actuating particles and the proper variation of the process parameters (temperature and flow rate) and allows variations of size and shape (from oblate to strongly prolate morphologies) as well as the magnitude of actuation. In addition, it is possible to vary the type of actuation from elongation to contraction depending on the director profile induced to the droplets during the flow in the capillary, which again depends on the microfluidic process and its parameters. Furthermore, particles of more complex shapes, like core-shell structures or Janus particles, can be prepared by adjusting the setup. By the variation of the chemical structure and the mode of crosslinking (solidification) of the liquid crystalline elastomer, it is also possible to prepare actuating particles triggered by heat or UV-vis irradiation.

This article describes the microfluidic process and parameters to prepare actuating particles from liquid crystalline elastomers. This process allows the preparation of actuating particles and the variation of their size and shape (from oblate to strongly prolate, core-shell, and Janus morphologies) as well as the magnitude of actuation.

液晶エラストマーのアクチュエータのマイクロの準備

This paper focuses on the microfluidic process (and its parameters) to prepare actuating particles from liquid crystalline elastomers. The preparation ...

An Electrochemical Cholesteric Liquid Crystalline Device for Quick and Low-Voltage Color Modulation

We demonstrate a method for fabricating a prototype reflective display device that contains cholesteric liquid crystal (LC) as an active component. The cholesteric LC is composed of a nematic LC 4&#39;-pentyloxy-4-cyanobiphenyl (5OCB), redox-responsive chiral dopant (FcD), and a supporting electrolyte 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate (EMIm-OTf). The most important component is FcD. This molecule changes its helical twisting power (HTP) value in response to redox reactions. Therefore, in situ electrochemical redox reactions in the LC mixture allow for the device to change its reflection color in response to electrical stimuli. The LC mixture was introduced, by a capillary action, into a sandwich-type ITO glass cell comprising two glass slides with patterned indium tin oxide (ITO) electrodes, one of which was coated with poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-co-poly(ethylene glycol) doped with perchlorate (PEDOT+). Upon application of +1.5 V, the reflection color of the device changed from blue (467 nm) to green (485 nm) in 0.4 s. Subsequent application of 0 V made the device recover the original blue color in 2.7 s. This device is characterized by its fastest electrical response and lowest operating voltage among any previously reported cholesteric LC device. This device could pave the way for the development of next generation reflective displays with low energy consumption rates.

A protocol for the fabrication of a reflective cholesteric liquid crystalline display device containing a redox-responsive chiral dopant allowing quick and low-voltage operation is presented.

迅速かつ低電圧の色変調のため電気化学コレステリック液晶結晶デバイス

We demonstrate a method for fabricating a prototype reflective display device that contains cholesteric liquid crystal (LC) as an active component. The ...

Preparation of Monodomain Liquid Crystal Elastomers and Liquid Crystal Elastomer Nanocomposites

LCEs are shape-responsive materials with fully reversible shape change and potential applications in medicine, tissue engineering, artificial muscles, and as soft robots. Here, we demonstrate the preparation of shape-responsive liquid crystal elastomers (LCEs) and LCE nanocomposites along with characterization of their shape-responsiveness, mechanical properties, and microstructure. Two types of LCEs &#8212; polysiloxane-based and epoxy-based &#8212; are synthesized, aligned, and characterized. Polysiloxane-based LCEs are prepared through two crosslinking steps, the second under an applied load, resulting in monodomain LCEs. Polysiloxane LCE nanocomposites are prepared through the addition of conductive carbon black nanoparticles, both throughout the bulk of the LCE and to the LCE surface. Epoxy-based LCEs are prepared through a reversible esterification reaction. Epoxy-based LCEs are aligned through the application of a uniaxial load at elevated (160 &#176;C) temperatures. Aligned LCEs and LCE nanocomposites are characterized with respect to reversible strain, mechanical stiffness, and liquid crystal ordering using a combination of imaging, two-dimensional X-ray diffraction measurements, differential scanning calorimetry, and dynamic mechanical analysis. LCEs and LCE nanocomposites can be stimulated with heat and/or electrical potential to controllably generate strains in cell culture media, and we demonstrate the application of LCEs as shape-responsive substrates for cell culture using a custom-made apparatus.

We demonstrate the preparation of siloxane-based and epoxy-based liquid crystal elastomers (LCEs) and LCE nanocomposites. The LCEs are characterized with respect to reversible strain, liquid crystal ordering, and stiffness. As a potential application, we demonstrate their use as shape-responsive substrates in a custom device for active cell culture.

モノドメイン液晶エラストマーおよび液晶エラストマーナノコンポジットの調製

LCEs are shape-responsive materials with fully reversible shape change and potential applications in medicine, tissue engineering, artificial muscles, and ...

生物工学

High-Contrast and Fast Photorheological Switching of a Twist-Bend Nematic Liquid Crystal

Smart viscoelastic materials that respond to specific stimuli are one of the most attractive classes of materials important to future technologies, such as on-demand switchable adhesion technologies, actuators, molecular clutches, and nano-/microscopic mass transporters. Recently it was found that through a special solid-liquid transition, rheological properties can exhibit significant changes, thus providing suitable smart viscoelastic materials. However, designing materials with such a property is complex, and forward and backward switching times are usually long. Therefore, it is important to explore new working mechanisms to realize solid-liquid transitions, shorten the switching time, and enhance the contrast of rheological properties during switching. Here, a light-induced crystal-liquid phase transition is observed, which is characterized by means of polarizing light microscopy (POM), photorheometry, photo-differential scanning calorimetry (photo-DSC), and X-ray diffraction (XRD). The light-induced crystal-liquid phase transition presents key features such as (1) fast switching of crystal-liquid phases for both forward and backward reactions and (2) a high contrast ratio of viscoelasticity. In the characterization, POM is advantageous in offering information on the spatial distribution of LC molecule orientations, determining the type of liquid crystalline phases appearing in the material, and studying the orientation of LCs. Photorheometry allows measurement of a material&#8217;s rheological properties under light stimuli and can reveal the photorheological switching properties of materials. Photo-DSC is a technique to investigate thermodynamic information of materials in darkness and under light irradiation. Lastly, XRD allows studying of microscopic structures of materials. The goal of this article is to clearly present how to prepare and measure the discussed properties of a photorheological material.

This protocol demonstrates the preparation of a photorheological material that exhibits a solid phase, various liquid crystalline phases, and an isotropic liquid phase by increasing temperature. Presented here are methods for measuring the structure-viscoelasticity relationship of the material.

ツイストベンドネマティック液晶の高コントラストと高速フォトレオロジースイッチング

Smart viscoelastic materials that respond to specific stimuli are one of the most attractive classes of materials important to future technologies, such ...