Name: orientational transition in a liquid crystal triggered by the thermodynamic growth of interfacial wetting sheets
Uploaded: 2017-05-15T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Orientational Transition in a Liquid Crystal Triggered by the Thermodynamic Growth of Interfacial Wetting Sheets at JoVE.com

وأيد هذا العمل من قبل جسبس كاكينهي منحة رقم 16H06037. ونحن نشكر بصدق الدكتور يوجي ساساكي في جامعة هوكايدو للمساعدة التقنية للموارد البشرية-دسك.

1. إعداد طبقة محاذاة الكريستال السائل من بيرفلوروبوليمر على ركائز الزجاج <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد محلول بروبيلوروبوليمر <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد 1 مل من محلول البوليمر البيرفلورمي عن طريق حل محلو?...

<ol>
	<li>Woltman, S. J., Jay, G. D., Crawford, G. P. <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+Materials+Find+a+New+Order+in+Biomedical+Applications.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+and+Biological+Sensing+Using+Liquid+Crystals.">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.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous+Anchoring+Transition+in+Liquid+Crystals.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+alignment,+anchoring+transitions,+optical+properties,+and+topological+defects+in+the+nematic+phase+of+thermotropic+bent-core+liquid+crystal+A131.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+Behavior+in+Anchoring+Transitions+of+Nematic+Liquid+Crystals.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anchoring+Transitions+of+Transversely+Polar+Liquid-Crystal+Molecules+on+Perfluoropolymer+Surfaces.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stepwise+heat-capacity+change+at+an+orientation+transition+in+liquid+crystals.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermodynamically+Anchoring-Frustrated+Surface+to+Trigger+Bulk+Discontinuous+Orientational+Transition.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=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://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Textures of Liquid Crystals. , (2003).</li><li>Perkowski, P., 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=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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nano-watt+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://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-dimensional+crystal+structure+of+cadmium+arachidate+studied+by+synchrotron+X-ray+diffraction+and+reflectivity.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Physics of Liquid Crystals (Second Edition). , (1993).</li><li>Aya, S., 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=Critical+Behavior+in+an+Electric-Field-Induced+Anchoring+Transition+in+a+Liquid+Crystal.">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://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetics+of+Phase+Change.+I+General+Theory.">Kinetics of Phase Change. I General Theory.</a> J. Chem. Phys. 7, 1103-1112 (1939).</li><li>Avrami, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetics+of+Phase+Change.+II+Transformation-Time+Relations+for+Random+Distribution+of+Nuclei.">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://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Granulation+Phase+Change,+and+Microstructure+Kinetics+of+Phase+Change.+III.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinctive+Thermal+Behavior+and+Nanoscale+Phase+Separation+in+the+Heterogeneous+Liquid-+Crystal+B4+Matrix+of+Bent-Core+Molecules.">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>

تظهر الصور بوم 10X التي اتخذت باستخدام خلية ل 5 ميكرون لك ( الشكلان 1 أ و ب ) بوضوح أن الحالة التوجه للجزيئات لك الأكبر يمر بين P و V الاتجاهات على درجة الحرارة الاختلاف بطريقة الترتيب الأول. وتتميز هذه العملية بعمليات تنويته ونموه، مع اتجاه جديد يختلف عن...

في السنوات الأخيرة، كان هناك اهتمام متزايد في تعلم كيف يمكن للخصائص الجزيئية الحيوية وهياكل الجزيئات السطحية استجابة للمؤثرات الخارجية تؤثر على التوجه السائب للمواد في حالات لك. ومن الأمثلة على ذلك استخدام أجهزة الاستشعار البيولوجية لك كتطبيق جديد ل لس 1 ، 2 . لتحديد كم عدد الأنواع البيولوجية المستهدفة التي تم اكتشافها، من المهم أن تعرف كيف تتغير أحرف الربط بين السطوح التي تلتصق بالجزيئات المستهدفة وتتطور، في حين تكتشف أيضا وكيف تنقل / تترجم خصائصها إلى الجزء الأكبر. باستخدام نماذج لمتابعة هذه الإجابات، بدأنا مع النظم التي لها التوجه الجزيئي السطحية وترتيب قصيرة المدى متفاوتة الديناميكا الحرارية. وتسمح لنا هذه الأنظمة بربط التغيرات في التوجه السطحي والترتيب مع التوجه السائب الناتج بطريقة منهجية. في الآونة الأخيرة، وجدنا العديد من أنظمة لك التي تظهر سالتحولات التكيفية، حيث يتغير التوجه الجزيئي العفوي السائب مع درجة الحرارة. ويمكن، من حيث المبدأ، تصنيف التحولات التوجيهية إلى مرحلة انتقالية من الدرجة الثانية أو الثالثة أو الرابعة أو شبه الأولى من الدرجة 5 و 6 و 7 و 8 . ويرافق الأول من قبل إعادة توجيه الجزيئي الأكبر المستمر على التغيرات في درجة الحرارة، في حين أن الأخير يدل على واحد متقطع. في هذه المقالة، نحن تصف الانتقال في الاتجاه في المرحلة الأولى من الدرجة الأولى بين الدولتين P و V التوجه. ويبدأ في المرحلة نيماتيك واحد (N) عن طريق تغيير درجة الحرارة. وستقدم التفاصيل في نتائج الممثل والمناقشة. منذ التغيير التوجه في الجزء الأكبر يجب أن يحكمها تغيير في التوجه الجزيئي السطح وقصيرة، من الواضح أن هذا النظام يمكن أن تقدم نظرة ثاقبة على كيفية تغير الديناميكا الحرارية في التوجه الجزيئي السطحية والترتيب قصير المدى يؤثر على التوجه السائب. في هذه المقالة، بهدف فهم القضايا المذكورة أعلاه، تناولنا ثلاث مشاكل باستخدام أربع طرق تكميلية ( أي بوم، دس، هر-دسك، و جي-زرد): (1) ماذا يبدو التحول الانتقالي؟ (2) هل التحول الحضري قابل للكشف حراريا؟ (3) لماذا وكيف يحدث التحول الانتقالي؟

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>CYTOP</td>
			<td>Asahi Glass Co. Ltd.</td>
			<td>CTX-809A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solvent for CYTOP</td>
			<td>Asahi Glass Co. Ltd.</td>
			<td>CT-180 Sol.</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alkaline detergent</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>Purchasable from Edmund Optics</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AL1254</td>
			<td>JSR Corporation</td>
			<td></td>
			<td>Planar alignment material in self-made cells</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4&#8217;-butyl-4-heptyl-bicyclohexyl-4-carbonitrile</td>
			<td>Nematel GmbH &#38; Co. KG</td>
			<td></td>
			<td>Custom-made</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV-O3 cleaner</td>
			<td>Technovision Inc.</td>
			<td>UV-208</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot-stage system</td>
			<td>Mettler Toledo</td>
			<td>HS82</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High-Definition Color Camera Head</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>DS-Fi1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Impedance/gain-phase analyzer</td>
			<td>Solartron Analytical</td>
			<td>1260</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Indium Tin Oxide (ITO)-coated substrate</td>
			<td>GEOMATEC Co. Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Custom-made</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

orientational transition in a liquid crystal triggered by the thermodynamic growth of interfacial wetting sheets

في الكريستال السائل (لك) الكيمياء الفيزيائية، والجزيئات بالقرب من السطح تلعب دورا كبيرا في السيطرة على التوجه السائبة. حتى الآن، وذلك أساسا لتحقيق دول التوجه الجزيئي المطلوب في يعرض لك، وقد تم دراسة خاصية سطح &quot;ثابت&quot; ل لس، ما يسمى رسو السطح، بشكل مكثف. وكقاعدة عامة، بمجرد أن يكون التوجيه الأولي ل لس &quot;مؤمنا&quot; بمعالجات سطحية محددة، مثل فرك أو معالجة بطبقة محاذاة محددة، فإنه بالكاد يتغير مع درجة الحرارة. هنا، نقدم نظاما يظهر انتقالا انتقاليا على اختلاف درجة الحرارة، والذي يتعارض مع توافق الآراء. الحق في الانتقال، والجزيئات لك كبيرة تجربة دوران التوجه، مع 90 درجة بين التوجه مستو (P) في درجات حرارة عالية والتوجه الرأسي (V) في درجات حرارة منخفضة في الطريقة الانتقالية من الدرجة الأولى. لقد تعقب سلوك ترسيح الديناميكا الحرارية عن طريق الاستقطاب المجهري الضوئي (P(دس)، وقياس المسافات التفاضلية ذات الدقة العالية (هر-دسك)، وحدوث الرعي حيود الأشعة السينية (جي-زرد)، وتوصل إلى تفسير مادي معقول: أن الانتقال ينجم عن نمو السطح أوراق التبلل، والتي تفرض التوجه الخامس محليا ضد التوجه P في الجزء الأكبر. ومن شأن هذا المشهد أن يوفر وصلة عامة تشرح كيف يتأثر اتجاه الجزء الأكبر من التوازن بالتوجه السطحي المترسب في كثير من أنظمة لك. في توصيفنا، بوم و دس هي مفيدة من خلال تقديم معلومات عن التوزيع المكاني لتوجه جزيئات لك. يوفر هر-دسك معلومات حول المعلومات الحرارية الديناميكية على التحولات، والتي لا يمكن معالجتها من قبل الصكوك دسك التقليدية بسبب قرار محدود. يوفر جي-زرد معلومات عن التوجه الجزيئي سطح محددة وترتيب قصير المدى. والهدف من هذه الورقة هو تقديم بروتوكول لإعداد العينة التي تظهر ترانزيوإظهار كيف يمكن تحليل التغيرات الهيكلية الحرارية، سواء في الجزء الأكبر أو على الأسطح، من خلال الطرق المذكورة أعلاه.

تم جمع بيانات بوم، بيانات دس، بيانات دسك-هر، وأنماط جي-زرد أثناء تغير درجة الحرارة، وخاصة في المناطق المجاورة للتحول في الاتجاهين عند التبريد والتدفئة. الشكل 1 يمثل تطور الملمس...

Watch this Scientific Journal Video about Orientational Transition in a Liquid Crystal Triggered by the Thermodynamic Growth of Interfacial Wetting Sheets at JoVE.com

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

هنا، نقدم بروتوكول لتحريك التحول الموجه من الكريستال السائل ردا على درجة الحرارة. وتوصف المنهجيات لإعداد عينة من أجل مراقبة الانتقال والتطور الانتقالي المفصل.

التحول الشرقي في الكريستال السائل الناجم عن النمو الديناميكي للصفائح الرطب بينية

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

Research

JoVE Journal

Engineering

Dry Oxidation and Vacuum Annealing Treatments for Tuning the Wetting Properties of Carbon Nanotube Arrays

الجاف للملابس الأكسدة وفراغ التليين العلاجات للموالفة على خصائص ترطيب من صفائف الأنابيب الجزيئية الكربون

In this article, we describe a simple method to reversibly  tune the wetting properties of vertically aligned carbon nanotube (CNT) arrays.  Here, CNT ...

Characterization of Recombination Effects in a Liquid Ionization Chamber Used for the Dosimetry of a Radiosurgical Accelerator

توصيف التوحد آثار في غرفة التأين السائل المستخدمة لقياس الجرعات الإشعاعية من مسرع مبضع

Most modern radiation therapy devices allow the use of very small fields, either through beamlets in Intensity-Modulated Radiation Therapy (IMRT) or via ...

Ultrasound Velocity Measurement in a Liquid Metal Electrode

الموجات فوق الصوتية قياس السرعة في المعدن السائل الكهربائي

A growing number of electrochemical technologies depend on fluid flow, and often that fluid is opaque. Measuring the flow of an opaque fluid is inherently ...

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

انتقائية المساحة تعديل السيليكون بلل السطح بواسطة الليزر النبضي للأشعة فوق البنفسجية تشعيع في البيئة السائلة

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

How to Ignite an Atmospheric Pressure Microwave Plasma Torch without Any Additional Igniters

كيفية اشعال على الضغط الجوي البلازما الشعلة ميكروويف دون أي اشعال إضافية

This movie shows how an atmospheric pressure plasma torch can be ignited by microwave power with no additional igniters. After ignition of the plasma, a ...

How to Build a Vacuum Spring-transport Package for Spinning Rotor Gauges

كيفية بناء فراغ الربيع النقل التعبئة والتغليف للغزل الدوار المقاييس

The spinning rotor gauge (SRG) is a high-vacuum gauge often used as a secondary or transfer standard for vacuum pressures in the range of 1.0 x 10-4 Pa to ...

Preparation of Liquid-exfoliated Transition Metal Dichalcogenide Nanosheets with Controlled Size and Thickness: A State of the Art Protocol

إعداد تقشر السائل الانتقال المعادن Dichalcogenide Nanosheets مع تسيطر الحجم والسماكة: دولة على البروتوكول الفن

We summarize recent advances in the production of liquid-exfoliated transition metal dichalcogenide (TMD) nanosheets with controlled size and thickness. ...

Fabrication of 1-D Photonic Crystal Cavity on a Nanofiber Using Femtosecond Laser-induced Ablation

تصنيع 1-D الضوئية التجويف البلوري على ألياف نانوية عن طريق الاجتثاث التي يسببها الليزر الفيمتو ثانية

We present a protocol for fabricating 1-D Photonic Crystal (PhC) cavities on subwavelength-diameter tapered optical fibers, optical nanofibers, using ...

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

إعداد شبكات البلورات السائلة للحركة متذبذبة العيانية الناجم عن الضوء

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

Preparation of Large-area Vertical 2D Crystal Hetero-structures Through the Sulfurization of Transition Metal Films for Device Fabrication

إعداد مساحة كبيرة الرأسي 2D المتغايرة كريستال-الهياكل من خلال سولفوريزيشن الأفلام المعادن الانتقالية لتصنيع الجهاز

We have demonstrated that through the sulfurization of transition metal films such as molybdenum (Mo) and tungsten (W), large-area and uniform transition ...