Name: preparation of monodomain liquid crystal elastomers and liquid crystal elastomer nanocomposites
Uploaded: 2016-02-06T15:00:00
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Diese Arbeit wurde von der National Career Foundation (CBET-1.336.073 an RV) unterstützt, der ACS-Petroleum Research Fund (52345-DN17 bis RV), der American Heart Association (BGIA zu JGJ), der National Science Foundation (KARRIERE CBET-1.055.942 an JGJ), der National Institutes of Health / National Heart, Lung and Blood Institute (1R21HL110330 zu JGJ), Louis und Pfirsiche Owen und Texas-Kinderklinik.

1. Synthese von Aligned Polysiloxan LCEs <ol><li> Kombinieren 166.23 mg von reaktiven Mesogen (4-methoxyphenyl 4- (3-butenyloxy) benzoat), 40 mg Poly (Hydrogenmethylsiloxan-) und 12,8 mg an Vernetzer (1,4-Di (10-undecenyloxybenzene) 30 mit 0,6 ml wasserfreiem Toluol in einem kleinen Fläschchen (ca. 13 mm Durchmesser und 100 mm Länge) mit einem Rührstab beschickt. Man rührt die Lösung bei 35 ° C für 25 min zu lösen. </li><li> In einem separaten Fläschchen, bereiten eine Lösung von 1 Gew% Dichlor (1...

<ol>
	<li>Nikkhah, M., Edalat, F., Manoucheri, S., Khademhosseini, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+microscale+topographies+to+control+the+cell-substrate+interface.">Engineering microscale topographies to control the cell-substrate interface.</a> Biomaterials. 33 (21), 5230-5246 (2012).</li><li>Mather, P. T., Luo, X., Rousseau, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shape+Memory+Polymer+Research.">Shape Memory Polymer Research.</a> Annu. Rev. Mater. Res. 39 (1), 445-471 (2009).</li><li>Small, W., Singhal, P., Wilson, T. S., Maitland, 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=Biomedical+applications+of+thermally+activated+shape+memory+polymers.">Biomedical applications of thermally activated shape memory polymers.</a> J. Mater. Chem. 20 (17), 3356-3366 (2010).</li><li>Rickert, D., Lendlein, A., Peters, I., Moses, M. A., Franke, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biocompatibility+testing+of+novel+multifunctional+polymeric+biomaterials+for+tissue+engineering+applications+in+head+and+neck+surgery:+an+overview.">Biocompatibility testing of novel multifunctional polymeric biomaterials for tissue engineering applications in head and neck surgery: an overview.</a> Eur. Arch. Oto-Rhino-Laryngol. Head Neck. 263 (3), 215-222 (2006).</li><li>Chen, Q., Liang, S., Thouas, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elastomeric+biomaterials+for+tissue+engineering.">Elastomeric biomaterials for tissue engineering.</a> Prog. Polym. Sci. 38 (3-4), 584-671 (2013).</li><li>Mano, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimuli-Responsive+Polymeric+Systems+for+Biomedical+Applications.">Stimuli-Responsive Polymeric Systems for Biomedical Applications.</a> Adv. Eng. Mater. 10 (6), 515-527 (2008).</li><li>Ratna, D., Karger-Kocsis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+shape+memory+polymers+and+composites:+a+review.">Recent advances in shape memory polymers and composites: a review.</a> J. Mater. Sci. 43 (1), 254-269 (2008).</li><li>Biggs, J., Danielmeier, K., 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=Electroactive+Polymers:+Developments+of+and+Perspectives+for+Dielectric+Elastomers.">Electroactive Polymers: Developments of and Perspectives for Dielectric Elastomers.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 52 (36), 9409-9421 (2013).</li><li>Ware, T. H., McConney, M. E., Wie, J. J., Tondiglia, V. P., White, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Voxelated+liquid+crystal+elastomers.">Voxelated liquid crystal elastomers.</a> Science. 347 (6225), 982-984 (2015).</li><li>Shepherd, R. F., Ilievski, F., 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=Multigait+soft+robot.">Multigait soft robot.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. 108 (51), 20400-20403 (2011).</li><li>Agrawal, A., Adetiba, O., Kim, H., Chen, H., Jacot, J. G., Verduzco, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimuli-responsive+liquid+crystal+elastomers+for+dynamic+cell+culture.">Stimuli-responsive liquid crystal elastomers for dynamic cell culture.</a> J. Mater. Res. 30 (04), 453-462 (2015).</li><li>Yang, P., Baker, R. M., Henderson, J. H., Mather, P. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+wrinkle+formation+via+shape+memory+dynamically+aligns+adherent+cells.">In vitro wrinkle formation via shape memory dynamically aligns adherent cells.</a> Soft Matter. 9 (18), 4705-4714 (2013).</li><li>Xu, X., Davis, K. A., Yang, P., Gu, X., Henderson, J. H., Mather, P. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shape+Memory+RGD-Containing+Networks:+Synthesis,+Characterization,+and+Application+in+Cell+Culture.">Shape Memory RGD-Containing Networks: Synthesis, Characterization, and Application in Cell Culture.</a> Macromol. Symp. 309-310 (1), 162-172 (2011).</li><li>Davis, K. A., Luo, X., Mather, P. T., Henderson, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shape+Memory+Polymers+for+Active+Cell+Culture.">Shape Memory Polymers for Active Cell Culture.</a> J Vis Exp. , e2903 (2011).</li><li>Warner, M., Terentjev, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Liquid Crystal Elastomers. , (2003).</li><li>Urayama, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selected+Issues+in+Liquid+Crystal+Elastomers+and+Gels.">Selected Issues in Liquid Crystal Elastomers and Gels.</a> Macromolecules. 40 (7), 2277-2288 (2007).</li><li>Fleischmann, E. K., Zentel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liquid-Crystalline+Ordering+as+a+Concept+in+Materials+Science:+From+Semiconductors+to+Stimuli-Responsive+Devices.">Liquid-Crystalline Ordering as a Concept in Materials Science: From Semiconductors to Stimuli-Responsive Devices.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 52 (34), 8810-8827 (2013).</li><li>Ohm, C., Brehmer, M., Zentel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liquid+Crystalline+Elastomers+as+Actuators+and+Sensors.">Liquid Crystalline Elastomers as Actuators and Sensors.</a> Adv. Mater. 22 (31), 3366-3387 (2010).</li><li>Jiang, H., Li, C., Huang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Actuators+based+on+liquid+crystalline+elastomer+materials.">Actuators based on liquid crystalline elastomer materials.</a> Nanoscale. 5 (12), 5225-5240 (2013).</li><li>Burke, K. A., Rousseau, I. A., Mather, P. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+actuation+in+main-chain+liquid+crystalline+elastomers+with+varying+crosslink+densities.">Reversible actuation in main-chain liquid crystalline elastomers with varying crosslink densities.</a> Polymer. 55 (23), 5897-5907 (2014).</li><li>Chambers, M., Finkelmann, H., Rem&#353;kar, M., S&#225;nchez-Ferrer, A., Zalar, B., &#381;umer, S. <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+elastomer-nanoparticle+systems+for+actuation.">Liquid crystal elastomer-nanoparticle systems for actuation.</a> J. Mater. Chem. 19 (11), 1524-1531 (2009).</li><li>Chambers, M., Zalar, B., Remskar, M., Zumer, S., Finkelmann, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Actuation+of+liquid+crystal+elastomers+reprocessed+with+carbon+nanoparticles.">Actuation of liquid crystal elastomers reprocessed with carbon nanoparticles.</a> Appl. Phys. Lett. 89 (24), 243116 (2006).</li><li>Kohlmeyer, R. R., Chen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wavelength-Selective+IR+Light-Driven+Hinges+Based+on+Liquid+Crystalline+Elastomer+Composites.">Wavelength-Selective IR Light-Driven Hinges Based on Liquid Crystalline Elastomer Composites.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 52 (35), 9234-9237 (2013).</li><li>Liu, X., Wei, R., Hoang, P. T., Wang, X., Liu, T., Keller, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+and+Rapid+Laser+Actuation+of+Liquid+Crystalline+Elastomer+Micropillars+with+Inclusion+of+Gold+Nanoparticles.">Reversible and Rapid Laser Actuation of Liquid Crystalline Elastomer Micropillars with Inclusion of Gold Nanoparticles.</a> Adv. Funct. Mater. 25 (20), 3022-3032 (2015).</li><li>Marshall, J. E., Terentjev, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photo-sensitivity+of+dye-doped+liquid+crystal+elastomers.">Photo-sensitivity of dye-doped liquid crystal elastomers.</a> Soft Matter. 9 (35), 8547-8551 (2013).</li><li>Marshall, J. E., Ji, Y., Torras, N., Zinoviev, K., Terentjev, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon-nanotube+sensitized+nematic+elastomer+composites+for+IR-visible+photo-actuation.">Carbon-nanotube sensitized nematic elastomer composites for IR-visible photo-actuation.</a> Soft Matter. 8 (5), 1570-1574 (2012).</li><li>Camargo, C. J., Campanella, 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=Localised+Actuation+in+Composites+Containing+Carbon+Nanotubes+and+Liquid+Crystalline+Elastomers.">Localised Actuation in Composites Containing Carbon Nanotubes and Liquid Crystalline Elastomers.</a> Macromol. Rapid Commun. 32, 1953-1959 (2011).</li><li>Ahir, S. V., Squires, A. M., Tajbakhsh, A. R., Terentjev, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Infrared+actuation+in+aligned+polymer-nanotube+composites.">Infrared actuation in aligned polymer-nanotube composites.</a> Phys Rev B. 73 (8), 085420 (2006).</li><li>K&#252;pfer, J., Finkelmann, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nematic+liquid+single+crystal+elastomers.">Nematic liquid single crystal elastomers.</a> Macromol Chem Rapid Commun. 12 (12), 717-726 (1991).</li><li>Ali, S. A., Al-Muallem, H. A., Rahman, S. U., Saeed, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bis-isoxazolidines:+A+new+class+of+corrosion+inhibitors+of+mild+steel+in+acidic+media.">Bis-isoxazolidines: A new class of corrosion inhibitors of mild steel in acidic media.</a> Corros. Sci. 50 (11), 3070-3077 (2008).</li><li>Giamberjni, M., Amendola, E., Carfagna, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liquid+Crystalline+Epoxy+Thermosets.">Liquid Crystalline Epoxy Thermosets.</a> Mol. Cryst. Liq. Cryst. Sci. Technol. Sect. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 266 (1), 9-22 (1995).</li><li>Agrawal, A., Luchette, P., Palffy-Muhoray, P., Biswal, S. L., Chapman, W. G., Verduzco, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+wrinkling+in+liquid+crystal+elastomers.">Surface wrinkling in liquid crystal elastomers.</a> Soft Matter. 8 (27), 7138-7142 (2012).</li><li>Agrawal, A., Chipara, A. C., 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=Dynamic+self-stiffening+in+liquid+crystal+elastomers.">Dynamic self-stiffening in liquid crystal elastomers.</a> Nat Commun. 4, 1739 (2013).</li><li>Sharma, A., Neshat, A., 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=Biodegradable+and+Porous+Liquid+Crystal+Elastomer+Scaffolds+for+Spatial+Cell+Cultures.">Biodegradable and Porous Liquid Crystal Elastomer Scaffolds for Spatial Cell Cultures.</a> Macromol. Biosci. 15 (2), 200-214 (2015).</li><li>Yeh, L. C., Dai, C. F., 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=Neat+poly(ortho-methoxyaniline)+electrospun+nanofibers+for+neural+stem+cell+differentiation.">Neat poly(ortho-methoxyaniline) electrospun nanofibers for neural stem cell differentiation.</a> J. Mater. Chem. B. 1, 5469-5477 (2013).</li><li>Krause, S., Dersch, R., Wendorff, J. H., Finkelmann, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photocrosslinkable+Liquid+Crystal+Main-Chain+Polymers:+Thin+Films+and+Electrospinning.">Photocrosslinkable Liquid Crystal Main-Chain Polymers: Thin Films and Electrospinning.</a> Macromol. Rapid Commun. 28 (21), 2062-2068 (2007).</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=Light+controlled+friction+at+a+liquid+crystal+polymer+coating+with+switchable+patterning.">Light controlled friction at a liquid crystal polymer coating with switchable patterning.</a> Soft Matter. 10 (40), 7952-7958 (2014).</li></ol>

In order to produce monodomain LCEs, the LCEs need to be uniaxially loaded during crosslinking. This is challenging in practice because the LCE is loaded when it is only partially crosslinked, and therefore is not mechanically robust and can easily break or tear. The procedure described above (steps 1.1 - 1.4) can produce monodomain LCEs consistently. One critical step is the removal of the LCE from the PTFE mold for loading at the appropriate time. If the LCE is removed too quickly, it will easily break or tear. On the...

Materialien, die 1-9 wünschenswert sind schnell, reversibel und programmierbare Formänderungen für eine Reihe von neuen Anwendungen aufweisen kann. Form-responsive Stents können 7 mit der Wundheilung und Behandlung unterstützen. Künstliche Roboter können in der Explorations- oder bei der Durchführung von Aufgaben in Umgebungen unterstützen, die für den Menschen schädlich 10 oder unsicher sind. Form-responsive Elastomere wünschenswert sind für den Einsatz in aktiven Zellkultur, in der Zellen, die in einer aktiven Umgebung befinden. 11-14 Weitere Anwendungen sind Verpackungen, Abtastung und Drug-Delivery. Flüssigkristall-Elastomere (LCE) sind Polymernetzwerke mit Flüssigkristall 15-20 bestellen. LCEs werden durch die Kombination eines flexiblen Polymernetzwerk mit Flüssigkristallmoleküle bekannt als Mesogene hergestellt. Die Reaktionsfähigkeit LCEs aus der Kopplung von Flüssigkristall um Stämme in dem Polymernetzwerk abgeleitet ist, und Reize, die die Reihenfolge der Mesogene beeinflussen GenRate Netzwerk-Stämme, und umgekehrt. Um große und reversible Formänderungen in der Abwesenheit von einer externen Last zu erreichen, müssen die Mesogene in einer einzigen Richtung in dem LCE ausgerichtet werden. Eine gemeinsame praktische Herausforderung bei der Arbeit mit LCEs erzeugt Monodomäne LCEs. Eine weitere Herausforderung ist die Erzeugung Formänderungen als Reaktion auf Reize andere als Direktheizung. Dies kann durch die Zugabe von Nanopartikeln oder Farbstoffen LCE Netzwerke 21-28 erfolgen. Hier zeigen wir die Herstellung von Monodomäne LCEs und LCE Nanokomposite. Zuerst zeigen wir die Herstellung von Monodomäne LCEs des zweistufigen Verfahren unter Verwendung von zuerst von Kupfer et al. 29. Dies ist immer noch die beliebteste und bekannteste Methode zur Monodomäne LCEs Vorbereitung, aber, eine gleichmäßige Ausrichtung und Konsistenz zwischen den Proben kann eine Herausforderung sein . Wir zeigen einen Ansatz, der leicht unter Verwendung von Standardlaborgeräten durchgeführt werden können, einschließlich der vollständigen Details zur ProbenahmeHandhabung und Zubereitung. Als nächstes zeigen wir, wie leitfähigen Ruß Nanopartikel LCEs hinzugefügt werden können leitfähige, elektrisch ansprechende LCEs zu erzeugen. Wir zeigen dann die Synthese und die Ausrichtung von Epoxid-Basis LCEs. Diese Materialien weisen austauschbare Netzwerk-Bindungen und kann durch Erwärmen auf erhöhte Temperaturen und Anlegen einer gleichmäßigen Belastung ausgerichtet werden. Alle LCEs durch makroskopischen Probenabbildung, Röntgenbeugungsmessungen und dynamisch-mechanischen Analyse charakterisiert. Schließlich zeigen wir eine mögliche Anwendung von LCEs als Form reagierenden Substrate für aktive Zellkultur.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="859">
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:379px;">4-methoxyphenyl 4-(3-butenyloxy)benzoate</td>
			<td style="width:167px;">TCI America</td>
			<td style="width:145px;">M2106</td>
			<td style="width:168px;">Reactive mesogen</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:379px;">poly(methylhydrosiloxane)</td>
			<td style="width:167px;">Gelest</td>
			<td style="width:145px;">HMS-993</td>
			<td>Reactive polysiloxane</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1,4-di(10-undecenyloxybenzene)</td>
			<td style="width:167px;">N/A</td>
			<td style="width:145px;">N/A</td>
			<td>see: Ali, S. A., Al-Muallem, H. A., Rahman, S. U. &#38; Saeed, M. T. Bis-isoxazolidines: A new class of corrosion inhibitors of mild steel in acidic media. Corrosion Science 50 (11), 3070&#8211;3077, doi:10.1016/j.corsci.2008.08.011 (2008)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">(dichloro(1,5-cyclooctadiene)-platinum(II)&#160;</td>
			<td style="width:167px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:145px;">244937</td>
			<td>Pt catalyst</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:379px;">PTFE mold</td>
			<td style="width:167px;">N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>fabricated at Rice machine shop</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:379px;">carbon black nanoparticles</td>
			<td style="width:167px;">Cabot</td>
			<td>VULCAN&#174;&#160;XC72R</td>
			<td>used in the synthesis of LCE nanocomposites</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:379px;">polystyrene</td>
			<td style="width:167px;">Sigma Aldrich</td>
			<td>331651</td>
			<td>linear polystyrene&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:379px;">4,4&#39;-diglycidyloxybiphenyl</td>
			<td style="width:167px;">N/A</td>
			<td style="width:145px;">N/A</td>
			<td>see:&#160; Giamberjni, M., Amendola, E. &#38; Carfagna, C. Liquid Crystalline Epoxy Thermosets. Molecular Crystals and Liquid Crystals Science and Technology. Section A. Molecular Crystals and Liquid Crystals 266 (1), 9&#8211;22, doi:10.1080/10587259508033628 (1995).</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:379px;">sebacic acid</td>
			<td style="width:167px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:145px;">283258</td>
			<td>C8 linking group for epoxy-LCE synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:379px;">hexadecanedioic acid</td>
			<td style="width:167px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:145px;">177504</td>
			<td>C16 linking group for epoxy-LCE synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:379px;">carboxydecyl-terminated polydimethylsiloxane</td>
			<td style="width:167px;">Gelest</td>
			<td style="width:145px;">DMS-B12</td>
			<td>Siloxane linking group for epoxy-LCE synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:379px;">1,5,7-triazabicyclo[4.4.0] dec-5-ene</td>
			<td style="width:167px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:145px;">345571</td>
			<td>catalyst for reversible LCEs</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:379px;">carbon rods</td>
			<td style="width:167px;">Ladd Research&#160;</td>
			<td style="width:145px;">30250</td>
			<td>used in cell culture experiments</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:379px;">medical grade silicone adhesive</td>
			<td style="width:167px;">Silbione</td>
			<td style="width:145px;">MED ADH 4100 RTV</td>
			<td>used to adhere carbon rods to vessel</td>
		</tr>
	</tbody>
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preparation of monodomain liquid crystal elastomers and liquid crystal elastomer nanocomposites

LCEs sind Form ansprechenden Materialien mit völlig reversibel Formänderung und mögliche Anwendungen in der Medizin, Tissue Engineering, künstliche Muskeln, und so weich Roboter. Hier zeigen wir die Herstellung von Form ansprechende Flüssigkristall-Elastomere (LCEs) und LCE Nanokomposite sowie Charakterisierung ihrer Form-Reaktionsfähigkeit, mechanische Eigenschaften und Mikrostruktur. Zwei Arten von LCEs - Polysiloxan basierenden und auf Epoxybasis - synthetisiert werden, ausgerichtet sind, und charakterisiert. Auf Polysiloxanbasis LCEs werden über zwei Vernetzungsschritten hergestellt, die zweite unter einer angelegten Last, was zu einer Monodomäne LCEs. Polysiloxan LCE Nanokomposite werden durch Zugabe von leitfähigem Ruß Nanopartikel, die beide über die Masse des LCE und mit dem LCE Oberfläche vorbereitet. Epoxid-Basis LCEs werden durch eine reversible Veresterung hergestellt. Epoxybasis LCEs werden durch die Anwendung einer uniaxialen Belastung bei erhöhten (160 ° C) ausgerichtet temperatures. Ausgerichtet LCEs und LCE Nanokomposite werden in Bezug auf reversible Dehnung, mechanische Steifigkeit aus, und Flüssigkristall-Bestellung eine Kombination aus Bildgebung, zweidimensionalen Röntgenbeugungsmessungen, Differentialscanningkalorimetrie und dynamische mechanische Analyse. LCEs und LCE Nanokomposite können mit Wärme und / oder elektrische Potential stimuliert werden, um steuerbar Stämme in Zellkulturmedien zu erzeugen, und wir zeigen die Anwendung als Form LCEs reagierende Substrate für Zellkultur eine maßgeschneiderte Vorrichtung verwendet.

Monodomäne LCEs sind Form ansprechenden durch Kopplung von Netz Konformation mit Flüssigkristall-Bestellung. Heizung LCEs führt zu einer Abnahme in der Flüssigkristall-Ordnungsparameter, eine Kontraktion des Polymernetzwerk entlang der primären Orientierungsrichtung zu erzeugen. Dies wird einfach durch Plazieren eines LCE auf einer Heizplatte sichtbar gemacht, wie in 1A und 1B gezeigt. In Erwärmung entlang der Länge der Probe von RT, die LCE Vertr...

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Preparation of Monodomain Liquid Crystal Elastomers and Liquid Crystal Elastomer Nanocomposites

Herstellung von Monodomäne Liquid Crystal Elastomere und Liquid Crystal Elastomer Nanokomposite

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.

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Utilization of Plasmonic and Photonic Crystal Nanostructures for Enhanced Micro- and Nanoparticle Manipulation

Nutzung von Plasmonic und Photonic Crystal Nanostrukturen für verbesserte Mikro-und Nanopartikel-Manipulation

A method to manipulate the position and orientation of submicron particles nondestructively would be an incredibly useful tool for basic biological ...

Forschung

Biotechnik

Cellular Lipid Extraction for Targeted Stable Isotope Dilution Liquid Chromatography-Mass Spectrometry Analysis

Cellular Lipidextraktion für Targeted Stable Isotope Dilution Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie-Analyse

The metabolism of fatty acids, such as arachidonic acid (AA) and linoleic acid (LA), results in the formation of oxidized bioactive lipids, including ...

High-throughput, Automated Extraction of DNA and RNA from Clinical Samples using TruTip Technology on Common Liquid Handling Robots

Hochdurchsatz-, Automated Extraktion von DNA und RNA aus klinischen Proben mit TruTip Technologie Gemeinsames Liquid Handling Robots

TruTip is a simple nucleic acid extraction  technology whereby a porous, monolithic binding matrix is inserted into a  pipette tip. The geometry of the ...

In situ TEM of Biological Assemblies in Liquid

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In situ TEM der biologischen Baugruppen in Flüssig

Researchers regularly use Transmission Electron Microscopes (TEMs) to examine biological entities and to assess new materials. Here, we describe an ...

Rapid and Low-cost Prototyping of Medical Devices Using 3D Printed Molds for Liquid Injection Molding

Schnelle und Low-Cost-Prototyping für Medizinische Geräte mit 3D Printed Formen für Liquid Injection Molding

Biologically inert elastomers such as silicone are favorable materials for medical device fabrication, but forming and curing these elastomers using ...

Generation of Scalable, Metallic High-Aspect Ratio Nanocomposites in a Biological Liquid Medium

Generation skalierbar, Metallic Hochseitenverhältnis Nanokomposite in einer biologischen Flüssigmedium

The goal of this protocol is to describe the synthesis of two novel biocomposites with high-aspect ratio structures. The biocomposites consist of copper ...

Fabrication of Mechanically Tunable and Bioactive Metal Scaffolds for Biomedical Applications

Herstellung von mechanisch Tunable und Bioactive Metallgerüste für biomedizinische Anwendungen

Biometal systems have been widely used for biomedical applications, in particular, as load-bearing materials. However, major challenges are high stiffness ...

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Magnetically-responsive nano/micro-engineered biomaterials that enable a tightly controlled, on-demand drug delivery have been developed as new types of ...

Fabrication of Inverted Colloidal Crystal Poly(ethylene glycol) Scaffold: A Three-dimensional Cell Culture Platform for Liver Tissue Engineering

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Die Herstellung von Inverted Kolloid-Kristallen Poly (Ethylenglycol) Scaffold: Eine dreidimensionale Zellkultur-Plattform für Leber-Tissue Engineering

The ability to maintain hepatocyte function in vitro, for the purpose of testing xenobiotics&#39; cytotoxicity, studying virus infection and developing ...

Automated Robotic Liquid Handling Assembly of Modular DNA Devices

Automatisierte Roboter Liquid Handling Versammlung Modular DNA-Geräte

Recent advances in modular DNA assembly techniques have enabled synthetic biologists to test significantly more of the available &#34;design space&#34; ...