트위스트 벤드 네매틱 액정의 고대비 및 빠른 광역학 스위칭

이 프로토콜은 액정의 점탄성 스트레칭 특성을 특성화하는 방법을 설명하고 새로운 광원 물질을 개발하는 방법에 대한 주요 질문에 답하는 데 도움이됩니다. 이 방법의 주요 장점은 유변학적 특성및 관련 구조 적 특성이 실시간으로 빛 자극하에서 측정할 수 있어 광변 스위칭 동작을 기록할 수 있다는 것입니다. 절차를 시작하기 전에 다이아몬드 기반 유리 커터를 사용하여 평균 1센티미터 크기의 유리 기판을 자르고 알칼리성 세제에서 38 또는 42 킬로미터헤르츠로 조각을 씻으실 수 있습니다.

다음으로 10 5분간 세척할 때 신선한 증류수로 초음파 처리로 기판을 헹구고, 기판을 UV-오존으로 10분 이상 세척한다. 평면 정렬 레이어를 추가하려면 파이펫을 사용하여 폴리아미드 플래너 정렬 용액의 1밀리리터를 각 세척 유리 기판에 20 마이크로리터 방울로 분배합니다. 즉시 스핀 코터를 사용하여 약 20 나노미터 두께의 정렬 층을 기판에 회전시합니다.

스핀의 끝에서, 용매를 제거하기 위해 섭씨 80도에서 코팅 유리 기판을 굽고, 180섭씨에서 적어도 60 분 동안 경화합니다. 그런 다음 레이온 천 마찰 기계를 사용하여 적절한 매개 변수에서 기판을 문질러주세요. 광반응 접착제 100마이크로리터와 5마이크로미터 직경의 유리 입자0.1밀리그램을 새로운 유리 기판에 추가하고 종이 클립 끝을 사용하여 재료를 혼합합니다.

혼합 물질을 유리 기판 셀의 4개의 모서리로 이송하여 세포 간격을 조정하고, 저압 수은 증기 짧은 아크 램프 또는 UV를 사용하여 365나노미터 파장으로 세포를 비춥니다. 조명 후, 세포를 뜨거운 단계에 배치하고, 상기 단계의 목표 온도를 설정하여 이소트로픽 액체 네매트 상 전이 위의 온도로 세포를 가열한다. 상 전이가 끝나면 전체 0.2에서 10 마이크로리터 액정 물질을 세포의 하나의 열린 표면에 전달합니다.

마이크로파티큘라를 사용하여 액체 결정 물질과 세포의 입구 사이의 접촉을 얻기 위해 세포 입구쪽으로 재료를 밀어 넣습니다. 그런 다음 액정 물질이 모세관력으로 세포를 채울 때까지 기다립니다. 액정 세포의 질감 특성화를 위해, 편광 광 현미경하에서 플러스 또는 마이너스 0.1 켈빈 정확도로 샘플 온도를 제어하기 위해 샘플을 뜨거운 단계에 배치합니다.

디지털 컬러 카메라와 UV 에피 일루미네이터를 사용하여 UV 조사 없이 냉각 및 가열 시 텍스처를 순차적으로 기록합니다. 샘플의 유변학적 측정을 위해 먼저 제조업체의 지침에 따라 소프트웨어 내에서 형상 관성 및 제로 갭 교정을 수행합니다. 그런 다음 가루 CB6OABOBu 샘플의 250 밀리그램을 계량합니다.

다음으로 샘플을 류미터의 기저 석영 판에 적재하고, 샘플 챔버의 온도를 등위-네매계 상 전이점 위의 값으로 설정한다. 그런 다음 측정 플레이트에 기초 석영 판에 접근하여 샘플을 샌드위치하기 위한 갭 값을 설정합니다. 측정 플레이트가 트리밍 위치에서 멈출 때 틈새 외부에 있는 초과 샘플을 트리밍하기 위해 종이 실험실 물티슈를 사용합니다.

측정을 수행하기 위해, 365 나노미터에서 샘플을 조사하여 고압 수은 증기 짧은 아크 램프를 사용하여 CB6OABOBu의 광변적 스위칭을 측정한다. 네매틱 단계에서 분자의 단방향 정렬이 실현됩니다. 어둠 속에서 비틀림구부림으로 온도를 감소시키는 경우 줄무늬가 액정 세포의 마찰 방향과 평행하게 실행되는 줄무늬 패턴이 형성됩니다.

온도의 추가 감소는 결정화로 이어집니다. UV 광을 가진 조사는 변형을 트랜스에서 시스 상태로 변경하여 위상 변화와 질감 변동을 초래하며, UV 광은 비틀림 굽힘 단계에서 시작할 때 줄무늬 텍스처를 네매틱 위상의 단방향 정렬 상태로 변환합니다. UV 광을 끄면 분자가 트랜스 상태를 이완하고 다시 입력하여 비틀림 절삭 단계의 줄무늬 질감을 재구성할 수 있습니다.

다양한 조건하에서 CB6OABOBu의 효과적인 점도를 측정하면 효과적인 전단 점도의 온도 의존도가 드러납니다. 여기서 는 제1 및 두 번째 주행 동안 다른 온도에서 효과적인 전단 점도의 전단 응력 의존성을 관찰할 수 있다. 이 그래프에서, 다른 온도에서 UV 조사에 의해 트리거된 효과적인 전단 점도 간의 변화가 도시된다.

그리고 이러한 그래프는 두 개의 서로 다른 온도에서 로그 스케일에서 효과적인 전단 점도의 스위칭 곡선을 보여줍니다. 신뢰할 수 있는 데이터를 얻으려면 측정을 받기 직전에 레오미터를 보정하는 것이 중요합니다. 감광성 조광기에 대한 향후 연구를 위한 한 가지 아이디어는 다양한 단계와 조명 조건에서 분자 역학에 대한 통찰력을 줄 수 있는 광대역 유전체 스펙트럼을 확인하는 것입니다.