Name: an electrochemical cholesteric liquid crystalline device for quick and low-voltage color modulation
Uploaded: 2019-02-27T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about An Electrochemical Cholesteric Liquid Crystalline Device for Quick and Low-Voltage Color Modulation at JoVE.com

RIKEN Merkezi'nden Dr. Keisuke Tajima değerli tartışmalar için acil sorun bilim için teşekkür ediyoruz. Bu çalışmanın bir parçası gelişmiş karakterizasyonu nanoteknoloji platformu Tokyo Üniversitesi yapılmıştır, Milli Eğitim Bakanlığı, kültür, spor, bilim ve Teknoloji (MEXT) tarafından desteklenen, Japonya. T.A. Y.I. için zorlu bir JSP'ler Grant-in-Aid için minnettar olduğu için bu eser mali JSP'ler Grant-in-Aid tarafından bilimsel araştırma (S) (18 H 05260) için "Yenilikçi işlevsel malzemeler çok ölçek Interfacial moleküler bilime dayalı" desteklenmiştir Araştırmacı araştırma (16K 14062). Altyazılı JSP'ler genç bilim adamı bursu teşekkürler.

1. Kolesterik LC karışımı hazırlanması
<ol><li>5OCB 84.6 mg ve 5.922 mg FcD19 (3.1 mol % 5OCB için) bir temiz 10 mL cam şişe ekleyin.</li>
	<li>12.9 mg EMIm OTf ve diklorometan (CH2Cl2) 10 mL yeni temiz 10 mL cam şişe ekleyin ve iyice karıştırın. 2.1 mL EMIm OTf çözeltisi 5OCB - ve FcDtransfer-cam şişe içeren. Yavaşça karıştırın tüm bileşenleri bırak şişeyi sallayın.</l...

<ol>
	<li>Chandrasekhar, S. <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 Crystals. , (1992).</li><li>Blinov, L. M., Chigrinov, V. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electrooptic Effects in Liquid Crystal Materials. , (1994).</li><li>Pieraccini, S., Masiero, S., Ferrarini, A., Spada, 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=Chirality+transfer+across+length-scales+in+nematic+liquid+crystals:+fundamentals+and+applications.">Chirality transfer across length-scales in nematic liquid crystals: fundamentals and applications.</a> Chemical Society Reviews. 40 (1), 258-271 (2011).</li><li>Eelkama, R., Feringa, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amplification+of+chirality+in+liquid+crystals.">Amplification of chirality in liquid crystals.</a> Organic &amp; Biomolecular Chemistry. 4 (20), 3729-3745 (2006).</li><li>Wang, L., Li, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimuli-Directing+self-organized+3D+liquid-crystalline+nanostructures:+from+materials+design+to+photonic+applications.">Stimuli-Directing self-organized 3D liquid-crystalline nanostructures: from materials design to photonic applications.</a> Advanced Functional Materials. 26 (1), 10-28 (2016).</li><li>Bisoyi, H. K., Li, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light-directing+chiral+liquid+crystal+nanostructures:+from+1D+to+3D.">Light-directing chiral liquid crystal nanostructures: from 1D to 3D.</a> Accounts of Chemical Research. 47 (10), 3184-3195 (2014).</li><li>van Delden, R. A., Koumura, N., Harada, N., Feringa, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unidirectional+rotary+motion+in+a+liquid+crystalline+environment:+color+tuning+by+a+molecular+motor.">Unidirectional rotary motion in a liquid crystalline environment: color tuning by a molecular motor.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (8), 4945-4949 (2002).</li><li>Mathews, M., Tamaoki, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Planar+chiral+azobenzenophanes+as+chiroptic+switches+for+photon+mode+reversible+reflection+color+control+in+induced+chiral+nematic+liquid+crystals.">Planar chiral azobenzenophanes as chiroptic switches for photon mode reversible reflection color control in induced chiral nematic liquid crystals.</a> Journal of the American Chemical Society. 130 (34), 11409-11416 (2008).</li><li>Huang, Y., Zhou, Y., Doyle, C., Wu, S. -. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tuning+the+photonic+band+gap+in+cholesteric+liquid+crystals+by+temperature-dependent+dopant+solubility.">Tuning the photonic band gap in cholesteric liquid crystals by temperature-dependent dopant solubility.</a> Optics Express. 14 (3), 1236-1242 (2006).</li><li>Hu, W., 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=Magnetite+nanoparticles/chiral+nematic+liquid+crystal+composites+with+magnetically+addressable+and+magnetically+erasable+characteristics.">Magnetite nanoparticles/chiral nematic liquid crystal composites with magnetically addressable and magnetically erasable characteristics.</a> Liquid Crystals. 37 (5), 563-569 (2010).</li><li>Han, Y., Pacheco, K., Bastiaansen, C. W. M., Broer, D. J., Sijbesma, 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=Optical+monitoring+of+gases+with+cholesteric+liquid+crystals.">Optical monitoring of gases with cholesteric liquid crystals.</a> Journal of the American Chemical Society. 132 (9), 2961-2967 (2010).</li><li>Kelly, J. 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=Responsive+photonic+hydrogels+based+on+nanocrystalline+cellulose.">Responsive photonic hydrogels based on nanocrystalline cellulose.</a> Angewandte Chemie International Edition. 52 (34), 8912-8916 (2013).</li><li>Coles, H., Morris, 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+lasers.">Liquid-crystal lasers.</a> Nature Photonics. 4 (10), 676-685 (2010).</li><li>Xiang, 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=Electrically+tunable+laser+based+on+oblique+heliconical+cholesteric+liquid+crystal.">Electrically tunable laser based on oblique heliconical cholesteric liquid crystal.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (46), 12925-12928 (2016).</li><li>Song, M. 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=Effect+of+phase+retardation+on+defect-mode+lasing+in+polymeric+cholesteric+liquid+crystals.">Effect of phase retardation on defect-mode lasing in polymeric cholesteric liquid crystals.</a> Advanced Materials. 16 (9-10), 779-783 (2004).</li><li>White, T. J., McConney, M. E., Bunning, 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=Dynamic+color+in+stimuli-responsive+cholesteric+liquid+crystals.">Dynamic color in stimuli-responsive cholesteric liquid crystals.</a> Journal of Materials Chemistry. 20 (44), 9832-9847 (2010).</li><li>Bisoyi, H. K., Bunning, T. J., Li, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimuli-driven+control+of+the+helical+axis+of+self-organized+soft+helical+superstructures.">Stimuli-driven control of the helical axis of self-organized soft helical superstructures.</a> Advanced Materials. 30 (25), 1706512 (2018).</li><li>Bisoyi, H. K., Li, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light-driven+liquid+crystalline+materials:+from+photo-induced+phase+transitions+and+property+modulations+to+applications.">Light-driven liquid crystalline materials: from photo-induced phase transitions and property modulations to applications.</a> Chemical Reviews. 116 (26), 15089-15166 (2016).</li><li>Tokunaga, S., Itoh, Y., Tanaka, H., Araoka, F., Aida, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Redox-responsive+chiral+dopant+for+quick+electrochemical+color+modulation+of+cholesteric+liquid+crystal.">Redox-responsive chiral dopant for quick electrochemical color modulation of cholesteric liquid crystal.</a> Journal of the American Chemical Society. 140 (35), 10946-10949 (2018).</li><li>Step&#780;nick&#780;a, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Ferrocenes: Ligands, Materials and Biomolecules. , (2008).</li><li>Togni, A., Hayashi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Ferrocenes: Homogeneous Catalysis, Organic Synthesis, Materials Science. , (1995).</li><li>Fukino, T., Yamagishi, H., Aida, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Redox-responsive+molecular+systems+and+materials.">Redox-responsive molecular systems and materials.</a> Advanced Materials. 29 (25), 1603888 (2017).</li><li>Goh, M., Akagi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Powerful+helicity+inducers:+axially+chiral+binaphthyl+derivatives.">Powerful helicity inducers: axially chiral binaphthyl derivatives.</a> Liquid Crystals. 35 (8), 953-965 (2008).</li><li>Xianyu, H., Faris, S., 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=In-plane+switching+of+cholesteric+liquid+crystals+for+visible+and+near-infrared+applications.">In-plane switching of cholesteric liquid crystals for visible and near-infrared applications.</a> Applied Optics. 43 (26), 5006-5015 (2004).</li><li>Lin, T. 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=Electrically+controllable+laser+based+on+cholesteric+liquid+crystal+with+negative+dielectric+anisotropy.">Electrically controllable laser based on cholesteric liquid crystal with negative dielectric anisotropy.</a> Applied Physics Letters. 88 (6), 061122 (2006).</li><li>Bailey, C. 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=Surface+limitations+to+the+electro-mechanical+tuning+range+of+negative+dielectric+anisotropy+cholesteric+liquid+crystals.">Surface limitations to the electro-mechanical tuning range of negative dielectric anisotropy cholesteric liquid crystals.</a> Journal of Applied Physics. 111 (6), 063111 (2012).</li><li>Bailey, C. 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=Electromechanical+tuning+of+cholesteric+liquid+crystals.">Electromechanical tuning of cholesteric liquid crystals.</a> Journal of Applied Physics. 107 (1), 013105 (2010).</li><li>Xiang, 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=Electrically+tunable+selective+reflection+of+light+from+ultraviolet+to+visible+and+infrared+by+heliconical+cholesterics.">Electrically tunable selective reflection of light from ultraviolet to visible and infrared by heliconical cholesterics.</a> Advanced Materials. 27 (19), 3014-3018 (2015).</li><li>Hu, W., 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=Electrically+controllable+selective+reflection+of+chiral+nematic+liquid+crystal/chiral+ionic+liquid+composites.">Electrically controllable selective reflection of chiral nematic liquid crystal/chiral ionic liquid composites.</a> Advanced Materials. 22 (4), 468-472 (2010).</li><li>Choi, S. S., Morris, S. M. M., Huck, W. T. S., Coles, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrically+tuneable+liquid+crystal+photonic+bandgaps.">Electrically tuneable liquid crystal photonic bandgaps.</a> Advanced Materials. 21 (38-39), 3915-3918 (2009).</li><li>Tokunaga, 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=Electrophoretic+deposition+for+cholesteric+liquid-crystalline+devices+with+memory+and+modulation+of+reflection+colors.">Electrophoretic deposition for cholesteric liquid-crystalline devices with memory and modulation of reflection colors.</a> Advanced Materials. 28 (21), 4077-4083 (2016).</li><li>Sen, M. S., Brahma, P., Roy, S. K., Mukherjee, D. K., Roy, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Birefringence+and+order+parameter+of+some+alkyl+and+alkoxycyanobiphenyl+liquid+crystals.">Birefringence and order parameter of some alkyl and alkoxycyanobiphenyl liquid crystals.</a> Molecular Crystrals and Liquid Crystals. 100 (3-4), 327-340 (1983).</li><li>McConney, M. E., 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=Electrically+induced+color+changes+in+polymer-stabilized+cholesteric+liquid+crystals.">Electrically induced color changes in polymer-stabilized cholesteric liquid crystals.</a> Advanced Optical Materials. 1 (6), 417-421 (2013).</li><li>Choi, S. S., Morris, S. M., Huck, W. T. S., Coles, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+switching+properties+of+chiral+nematic+liquid+crystals+using+electrically+commanded+surfaces.">The switching properties of chiral nematic liquid crystals using electrically commanded surfaces.</a> Soft Matter. 5 (2), 354-362 (2009).</li><li>Sapp, S., Luebben, S., Losovyj, Y. B., Jeppson, P., Schulz, D. L., Caruso, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Work+function+and+implications+of+doped+poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-co-poly(ethylene+glycol).">Work function and implications of doped poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-co-poly(ethylene glycol).</a> Applied Physics Letters. 88 (15), 152107 (2006).</li><li>Groenendaal, L., Jonas, F., Freitag, D., Pielartzik, H., Reynolds, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)+and+its+derivatives:+past,+present,+and+future.">Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) and its derivatives: past, present, and future.</a> Advanced Materials. 12 (7), 481-494 (2000).</li><li>Kirchmeyer, S., Reuter, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scientific+importance,+properties+and+growing+applications+of+poly(3,4-ethylenedioxythiophene).">Scientific importance, properties and growing applications of poly(3,4-ethylenedioxythiophene).</a> Journal of Materials Chemistry. 15 (21), 2077-2088 (2005).</li></ol>

+1.5 V ITO elektrot (şekil 1C) dön dilekçe üzerine FcD FcD+oluşturmak için bir oksidasyon reaksiyonu uğrar. FcD+ (101 µm-1, şekil 1B) Helisel büküm gücünü Fc...

Kolesterik sıvı kristaller (LCs) parlak yansıma renkleri nedeniyle kendi iç Helisel moleküler düzenlemeler1,2,3,4sergi bilinmektedir. Yansıma dalga boyu λ P ve ortalama refraktif indeks n Akkreditivin Helisel saha tarafından belirlenir (λ = nP). Böyle LCs kiral doping tarafından oluşturulabilir bileşikler (kiral dopants) nematik LCs için ve onun Helisel pitch denklemi P tarafından tanımlanan = 1/βMC, βM Helisel büküm güç (HTP) nerede ve C azı kiral dopant kısmını. Bu kavram, uyaranlara ışık5,6,7,8, ısı9, manyetik alan10ve gaz11 gibi çeşitli yanıt verebilir çeşitli kiral dopants temel geliştirilmiştir. Gibi özellikleri sensörler12 ve lazerler13,14,15 diğerleri arasında gibi çeşitli uygulamalar için potansiyel olarak yararlı16,17,18 .
Son zamanlarda, ilk Redoks duyarlı kiral dopant Redoks reaksiyonları cevaben HTP değerini değiştirebilirsiniz FcD (şekil 1A)19 geliştirdik. FC D tersinir Redoks reaksiyonları20,21,22geçirmek için bir ferrocene birimi ve yüksek HTP değeri23sergilemek için bilinen bir binaphthyl birimi oluşur. FcileD, destekleyici bir elektrolit huzurunda katkılı Kolesterik LC 0.4 s ve yeniden elde etmek onun orijinal renk 2.7 içinde içinde yansıma rengini değiştirebilirsiniz s +1.5 ve 0 V, gerilim başvurusu üzerine sırasıyla. Yüksek tepki hızı ve düşük işletme gerilimi aygıt için diğer Kolesterik LC cihaz arasında görülmemiş defa bildirilmektedir görülmektedir.
Kolesterik LCs önemli uygulamalardan biri olan enerji tüketim oranı çok daha geleneksel LC görüntüler düşüktür yansıtıcı görüntüler mevcuttur. Bu amaçla, Kolesterik LCs elektriksel uyaranlar ile onun yansıması renk değiştirir. Ancak, önceki metodolojileri çoğunun bir elektrik uygulamalı elektriksel uyaranlar ana bilgisayar LC molekülleri arasında yüksek gerilim gerektiren 40'tan fazla V24,25,26,27 coupling ve kullanmak ,28. Elektrikle duyarlı kiral dopant kullanımı için aynı zamanda düşük tepki hızı ile yüksek gerilim gerektiren bizim önceki iş31, dahil olmak üzere sadece birkaç örnekler29,30 vardır. Bu önceki işleri, bizim FcDperformansını göz önüne alındığında-katkılı Kolesterik LC aygıtın, özellikle hızlı renkli modülasyon hızı (0,4 s) ve düşük işletme gerilimi (1.5 V), büyük ölçüde olabilir çığır açan bir başarı Sonraki nesil yansıtıcı görüntüler gelişimine katkıda bulunmak. Bu ayrıntılı iletişim kuralında, imalat süreçleri ve çalışma usulleri, prototip Kolesterik LC görüntüleme aygıtlarına göstermektedir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1295px;" width="1295">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:579px;">1-Ethyl-3-methylimidazolium Trifluoromethanesulfonate, 98%</td>
			<td style="width:211px;">TCI</td>
			<td style="width:163px;">E0494</td>
			<td style="width:343px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:579px;">4-Cyano-4&#39;-pentyloxybiphenyl, 98%</td>
			<td style="width:211px;">TCI</td>
			<td style="width:163px;">C1551</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:579px;">Diamond tipped glass cutter</td>
			<td style="width:211px;">AS ONE</td>
			<td style="width:163px;">6-539-05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:579px;">Dichloromethane, 99.5%</td>
			<td style="width:211px;">KANTO CHEMICAL</td>
			<td style="width:163px;">10158-2B</td>
			<td>HPLC grade</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:579px;">Differential Scanning Calorimeter</td>
			<td style="width:211px;">METTLER TOLEDO</td>
			<td style="width:163px;">DSC 1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Digital microscope&#160;</td>
			<td style="width:211px;">KEYENCE</td>
			<td style="width:163px;">VHX-5000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:579px;">Extran MA01</td>
			<td style="width:211px;">Merck</td>
			<td style="width:163px;">107555</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:579px;">Fully ITO-coated glass plate</td>
			<td style="width:211px;"></td>
			<td style="width:163px;"></td>
			<td>Costum order, Resistance: ~30&#937;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:579px;">Glass beads</td>
			<td style="width:211px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:163px;">9005</td>
			<td>5 &#177; 0.3 &#956;m in diameter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:579px;">Hot stage</td>
			<td style="width:211px;">INSTEC</td>
			<td style="width:163px;">mK1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:579px;">ITO-patterned glass plate</td>
			<td style="width:211px;"></td>
			<td style="width:163px;"></td>
			<td>Costum order, Resistance: ~30&#937;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:579px;">Oil rotary vacuum pump</td>
			<td style="width:211px;">SATO VAC</td>
			<td style="width:163px;">TSW-150</td>
			<td>Pressure: ~5 Pa</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Optical adhesive</td>
			<td style="width:211px;">Noland</td>
			<td style="width:163px;">NOA81</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:579px;">Poly(3,4-ethylenedioxythiophene), bis-poly(ethyleneglycol), lauryl terminated</td>
			<td style="width:211px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:163px;">687316</td>
			<td>0.7 wt% (dispersion in nitromethane)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Potentiostat</td>
			<td style="width:211px;">TOHO TECHNICAL RESEARCH</td>
			<td style="width:163px;">PS-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Rubbing machine</td>
			<td style="width:211px;">EHC</td>
			<td style="width:163px;">MRJ-100S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:579px;">Spectrophotometer</td>
			<td style="width:211px;">JASCO</td>
			<td style="width:163px;">V-670 UV/VIS/NIR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:579px;">Spin coater</td>
			<td style="width:211px;">MIKASA</td>
			<td style="width:163px;">1H-D7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:579px;">Ultrapure water</td>
			<td style="width:211px;">Merck&#160;</td>
			<td style="width:163px;">Milli-Q Integral 3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:579px;">Ultrasonic bath</td>
			<td style="width:211px;">AS ONE</td>
			<td style="width:163px;">ASU-2</td>
			<td>Power: 40 W</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ultrasonic soldering</td>
			<td style="width:211px;">KURODA TECHNO</td>
			<td style="width:163px;">SUNBONDER USM-IV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:579px;">UV lamp</td>
			<td style="width:211px;">AS ONE</td>
			<td style="width:163px;">SLUV-4</td>
			<td>Power: 4 W</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an electrochemical cholesteric liquid crystalline device for quick and low-voltage color modulation

Kolesterik sıvı kristal (LC) içeren bir prototip yansıtıcı görüntü aygıtı imalatı için bir yöntem etkin bir bileşeni olarak göstermektedir. Kolesterik LC bir nematik LC 4'-pentyloxy-4-cyanobiphenyl (5OCB), redoks duyarlı kiral dopant (FcD) ve destekleyici bir elektrolit 1-etil-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate (EMIm-OTf) oluşur. FcDen önemli bileşenidir. Bu molekül sarmal büküm güç (HTP) değerini yanıt Redoks reaksiyonları olarak değiştirir. Bu nedenle, elektrik bizi canlı tutan onun yansıması rengini değiştirmek aygıtın yerinde elektrokimyasal Redoks reaksiyonları LC karışımı izin. LC karışımı, bir kılcal eylemle bunlardan biri poly(3,4-ethylenedioxythiophene) -coile kaplı iki cam slayt desenli indiyum kalay oksit (ITO) elektrotlar ile oluşan bir hücreye sandviç türü ITO cam tanıtıldı-Poli (etilen glikol) perklorat (PEDOT+) ile katkılı. +1.5 V başvuru üzerine, cihazın yansıma rengini değiştirmiş maviden (467 nm) yeşil (485 nm) 0.4 s. sonraki uygulama 0 V yapılan cihazın orijinal mavi renk 2,7 kurtarmak s. Bu cihaz onun en hızlı elektrikli yanıt tarafından karakterize ve herhangi arasında en düşük işletme gerilimi daha önce Kolesterik LC aygıt bildirdi. Bu cihaz bir sonraki nesil yansıtıcı görüntüler düşük enerji tüketimi oranları ile geliştirilmesi için önünü açabilir.

Fotoğraflar, geçirgenliği spectra ve zaman bağımlı geçirgenliği değiştirmek profilleri, 510 nm FcDiçeren LC aygıt için toplanan-katkılı (3.1 mol %) Kolesterik LC EMIm-OTf (3.0 mol %) huzurunda 0 ve +1.5 V 37 ° C'de arasındaki gerilim uygulama döngüsü sırasında
FcD (3.1 mol %), EMIm-OTf (3.0 mol %) iç...

Watch this Scientific Journal Video about An Electrochemical Cholesteric Liquid Crystalline Device for Quick and Low-Voltage Color Modulation at JoVE.com

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

Bir Redoks duyarlı kiral dopant hızlı ve düşük voltaj işlemi izin sunulan içeren bir yansıtıcı Kolesterik sıvı kristal ekran cihaz imalat için bir protokol.

Bir elektrokimyasal Kolesterik sıvı kristal aygıt için hızlı ve düşük voltajlı renk modülasyon

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

Kolesterik sıvı kristallerin parlak reaksiyon renkleri olduğu bilinmektedir ve hızlı renk modülasyonu yansıtıcı görüntülerin yeni nesil gelişimi için önemlidir. Yöntemimiz, koletofik sıvı kristaller için şimdiye kadar bildirilen en düşük çalışma gerilimi ile en hızlı renk modülasyonu sağlar. Anahtar FcD olduğunu.Redoks duyarlı sarmal büküm gücüne sahip bir chiral dopant. Prosedürü gösteren Shoichi Tokunaga, bir postdoc ve Mengyan Zeng, bizim laboratuvardan bir lisansüstü öğrenci olacaktır. Kolesterik sıvı kristal karışımını hazırlamaya başlamak için, 10 mililitrelik cam şişeye 84,6 miligram 5OCB ve 5,922 miligram FcD yerleştirin.Ayrı bir şişede, 10 mililitre diklorometan halinde 12,9 miligram EMIm-OTf çözün. EMIm-OTf çözeltisinin 2,1 mililitresini sıvı kristal karışımına aktarın ve şişeyi hafifçe sallayarak bileşenleri iyice karıştırın. Sonra, alüminyum folyo ile şişe kapağı ve bir iğne ile folyo birkaç delik yumruk.Çözeltiyi 80 derecede bir saat ısıtın ve DCM'nin çoğunu buharlaştırın. Vakum altında şişe koyun ve net, turuncu sıvı kristal karışımı elde etmek için kalan DCM kaldırmak için başka bir saat ısıtma devam edin. Daha sonra, İTO camı hazırlamaya başlamak için, İTO ile desenli 10'a 10 milimetrelik cam parçasını istenilen şekilde ve 10'a 12 milimetrelik standart ITO cam ını kesin.Her iki iTO cam parçasını da dokunmalarına izin vermeden seyreltilmiş yüzey aktif maddeye yerleştirin. Bir alkali yüzey aktif çözeltisi 60 mililitre ve 500 mililitre cam kapta ultra saf su 240 mililitre birleştirin. 30 dakika seyreltik alkali yüzey aktif olarak plakaları sonicate.Daha sonra, yüzey aktif maddeyi decant ve ultra saf su 200 mililitre lik porsiyon ile plakaları durulayın. Bu durulama işlemini toplamda üç kez gerçekleştirin. Kabı 300 mililitre ultra saf suyla doldurun.Plakaları 20 dakika sonicate edin. Ve suyu dekant. Plakaları ultra saf suda bu şekilde toplamda üç kez yıkayın.Son olarak, temiz plakaları bir azot gazı akışı ile kurulayın ve temiz, tek kullanımlık petri kaplarında saklayın. Bulaşıkları temiz bir kurutucuda saklayın. Hücreyi hazırlamaya başlamak için, polimerin iyi dağıldığından emin olmak için 60 dakika boyunca PEDOT'un nitrometan'daki tartılarak yüzde 0.7 sonicate edin.Daha sonra, bir spin coater üzerinde temiz standart ITO cam düzeltmek ve bir azot darbe tabancası ile ITO kaplı yüzeyden toz kaldırın. 50 mikrolitre taze sonicated PEDOT dağılımını ITO yüzeyine dikkatlice uygulayın ve 1000 RPM'de plakayı 60 saniye boyunca döndürün. Kaplamalı plaka sonra bir saat ortam havada oturalım.Ardından, desenli ITO plakasını rayon bezle donatılmış bir sürtünme makinesinde sabitleyin. İTO desenli yüzeyi azot gazı akışı altında iyice ovun. Daha sonra, tozsuz bir alanda, 5 mikrometre borosilikat cam boncuk benzer büyüklükte bir miktar ile optik yapıştırıcı bir damla karıştırın.PEDOT kaplamalı plakayı çalışma alanına yüzüstü yerleştirin. Plakanın dar bir tarafının her köşesine yaklaşık 0,2 milimetrelik yapışkan karışımı uygulayın. Plaka üzerinde sekiz ila 10 milimetrelik bir dikdörtgen oluşturmak için bu taraftan sekiz milimetre uzaklıkta yapışkan iki porsiyon daha uygulayın.Desenli ITO plakasını, pedot kaplı plaka boyunca yarı yolda, plakaların yaklaşık iki milimetre dengelenmesi için bir kenarı damlalarla hizalanmış yapıştırıcının üzerine yüzüstü yerleştirin. Yavaşça hücredeki saçak deseni kaybolması ile belirtildiği gibi plakalar arasında düzgün bir boşluk elde etmek için hücrenin köşeleri aşağı basın. Yapışkanı ayarlamak için hücreyi 365 nanometre UV ışığıyla 20 saniye boyunca eradiate.Yapıştırıcıyı tedavi etmeyi bitirmek için hücreyi 100 derecede 100 derecede ısıtın. Son olarak, ultrasonik sautering ile her plaka üzerinde maruz ITO yüzeyine aligator klipleri ile donatılmış iletken teller bağlayın. Daha sonra daha kolay kullanım için cam hücrenin kablolarını mikroskop slaytına sabitlemek için yalıtım bandı kullanın.Isı ITO cam, küçük bir spatula ve kolestik sıvı kristal karışımı 80 santigrat derecede 10 ila 15 dakika. Daha sonra, hızlı bir şekilde ısıtmalı spatula ile plakalar arasındaki boşluğa sıcak kolestik sıvı kristal karışımı küçük bir miktar aktarın. Hücre yaklaşık 60 saniye içinde kılcal eylem ile dolacak.Hücre dolduğunda, sahne sıcaklığını 37 dereceye düşürün ve hücrenin bu sıcaklıkta sabitlemesini bekleyin. Parlak yansıyan rengi görmek için sıvı kristal cihazın merkezine hafifçe basarak katıksız kuvvet uygulayın. Ardından, cihazı merceğe bakan desenli tarafı yla birlikte dijital optik mikroskop altında sıcak sahnenin üstüne yerleştirin.Desenli ve PEDOT kaplamalı plakaları sırasıyla bir poteniyostat'ın pozitif ve negatif terminallerine bağlayın. Poteniostat'ı dört saniye boyunca 1,5 volt, sekiz saniye boyunca 0 volt uygulama arasında geçiş yapacak şekilde yapılandırın. Voltajı bisiklete bindirirken sıvı kristal cihazının renk değişimini dijital mikroskopla gözlemleyin ve kaydedin.Sonra, 800 ila 300 nanometre arasında iletimi tmak için bir UV-vis spektrofotometre ayarlayın. Sıcak sahne tutmak için örnek bölmesine küçük bir jak koyun. Sıcak tutmak ve boş sıcak sahne bir arka plan ölçümü elde etmek için sıcak bir plaka üzerine sıvı kristal cihaz yerleştirin.Daha sonra cihazı tekrar sıcak sahneye yükleyin ve kirişe bakan desenli tarafı yla spektrometreye yerleştirin. Örnek oda kapısı ve teller arasındaki boşlukları kapatmak için koyu bir bez kullanın. Cihazın 37 santigrat derecede sabitolması için birkaç dakika bekleyin.Gerekirse, iletimi en üst düzeye çıkarmak için sıcak sahnenin konumunu ayarlayın. Daha sonra, cihaz üzerinden bir ilk iletim spektrumu edinin. Bundan sonra, dört saniye boyunca cihaza 1,5 volt uygulayın ve hemen bir iletim spektrumu edinin.Ölçüm bittiğinde, cihaza sekiz saniye boyunca 0 volt uygulayın ve başka bir spektrum edinin. Son olarak, zaman içinde 510 nanometre de rekor yüzde iletim dört saniye ve 0 volt arasında voltaj bisiklet sekiz saniye beş kez. Kolesterik sıvı kristal bir chiral ferrocene binaphtol kompleksi ile doped, parlak mavi göründü ve 467 nanometre merkezli bir yansıma bandı vardı.Sıvı kristal çözeltisi ile temas eden bir İTO elektrotuna 1,5 volt uygulayarak, yansıtma bandını 485 nanometre üzerine kaydırdı. Okside kolesterik sıvı kristal unoxidized mavi çevresikarşı yeşil parlak siyan ortaya çıktı. Yansıtma bandı, elektrota 0 volt uygulayarak mavi yansıma renginin geri kazanımı ile 467 nanometreye geri kaymıştır.İletim artan oryantasyonel bozukluk nedeniyle tekrarlanan döngüler ile mütevazı azaldı, ama bu cihaza dik bir kuvvet uygulanarak onarıldı. Maviden zile renk değişimi 0,4 saniye içinde gerçekleşti ve dönüş değişimi 2,7 saniye sürdü. Dönüşümlü olarak 0,5 saniye için 1,5 volt ve beş saniye boyunca 0 volt uygulamak yanıp sönen bir elektrot la sonuçlandı.Prosedürü denerken, lütfen hücreyi monte ederken dikkatli olun. Hücrenin kalitesi, aygıtın görüntü görüntüsünün kalitesini belirler. Döngüsel voltammetri kullanarak cihazı işletmek için uygun voltaj aralığını belirleyebilirsiniz.Elektron spektroskopisi için x-ışını sıvı kristal inkişatif parçasının ortaya çıkması doğrulayabilir. Redoks duyarlı chirol dopant ve diğer bileşenlerin kimyasal yapısını hassas bir şekilde ayarı yaparak, tam renkli e-kağıt gibi yansıtıcı ekranların yeni türleri geliştirebiliriz. Bizim chirol dopant mekanizmasının daha fazla araştırma, chirol indüksiyon moleküler mekanizması hala belirsiz olduğu koletoik sıvı kristallerin temel bilim derinleştirmek olabilir.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Dynamic Electrochemical Measurement of Chloride Ions

Klorür iyonlarının Dinamik Elektrokimyasal Ölçüm

This protocol describes the dynamic measurement of chloride ions using the transition time of a silver silver chloride (Ag/AgCl) electrode. Silver silver ...

Synthesis of Programmable Main-chain Liquid-crystalline Elastomers Using a Two-stage Thiol-acrylate Reaction

Bir iki-aşamalı Tiol akrilat reaksiyonu kullanılarak programlanabilir ana zincirli Sıvı kristal Elastomerler sentezi

This study presents a novel two-stage thiol-acrylate Michael addition-photopolymerization (TAMAP) reaction to prepare main-chain liquid-crystalline ...

Electrochemical Impedance Spectroscopy as a Tool for Electrochemical Rate Constant Estimation

Elektrokimyasal empedans spektroskopisi elektrokimyasal oranı sürekli tahmini için bir araç olarak

Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used for advanced characterization of organic electroactive compounds along with cyclic voltammetry (CV). ...

Phthalic Acid Ester-Binding DNA Aptamer Selection, Characterization, and Application to an Electrochemical Aptasensor

Maddedir asit Ester-bağlama DNA Aptamer seçimi, karakterizasyonu ve elektrokimyasal bir Aptasensor uygulamaya

Phthalic acid esters (PAEs) areone of the major groups of persistent organic pollutants. The group-specific detection of PAEs is highly desired due to the ...

Synthesis and Performance Characterizations of Transition Metal Single Atom Catalyst for Electrochemical CO2 Reduction

Synthesis and Performance Characterizations of Transition Metal Single Atom Catalyst for Electrochemical CO2 Reduction

Sentez ve elektrokimyasal CO2 azaltılması için geçiş metalleri tek Atom katalizör performans karakterizasyonu

This protocol presents both the synthesis method of the Ni single atom catalyst, and the electrochemical testing of its catalytic activity and selectivity ...

Microfluidic Preparation of Liquid Crystalline Elastomer Actuators

Sıvı kristal Elastomer aktüatörler mikrosıvısal hazırlanması

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

Preparation of Graphene-Supported Microwell Liquid Cells for In Situ Transmission Electron Microscopy

Preparation of Graphene-Supported Microwell Liquid Cells for In Situ Transmission Electron Microscopy

Situ şanzıman elektron mikroskobu Için Graphene destekli Mikrowell sıvı hücrelerinin hazırlanması

The fabrication and preparation of graphene-supported microwell liquid cells (GSMLCs) for in situ electron microscopy is presented in a stepwise protocol. ...

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

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

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

Asymmetric Thermoelectrochemical Cell for Harvesting Low-grade Heat under Isothermal Operation

Isothermal Operasyon Altında Düşük Dereceli Isı Hasat Için Asimetrik Termoelektrokimyasal Hücre

Low-grade heat is abundantly available in the environment as waste heat. The efficient conversion of low-grade heat into electricity is very difficult. We ...

ARL Spectral Fitting as an Application to Augment Spectral Data via Franck-Condon Lineshape Analysis and Color Analysis

Franck-Condon Lineshape Analizi ve Renk Analizi ile Spektral Verileri Artırmak için Bir Uygulama Olarak ARL Spektral Uydurma

The ARL Spectral Fitting application provides a free, publicly accessible, and fully transparent method for performing Franck-Condon Lineshape Analysis ...