Name: high-contrast and fast photorheological switching of a twist-bend nematic liquid crystal
Uploaded: 2019-10-31T14:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about High-Contrast and Fast Photorheological Switching of a Twist-Bend Nematic Liquid Crystal at JoVE.com

وقد دعم هذا العمل مشروع البحوث الثنائية المشترك بين البرنامج والموئل. ويعترف بالدعم المالي من المنح NKFIH PD 121019 و 125134 FK.

1. اعداد يفرك الأسطح لمحاذاة الجزيئات LC بلانش
<ol><li>اعداد ركائز الزجاج النظيف.<ol>
<li>قطع الزجاج ركائز باستخدام قطع الزجاج المستندة إلى الماس (جدول المواد) إلى قطع مربعه صغيره مع احجام المتوسطات من 1 سم × 1 سم. غسلها عن طريق سونيكيشن في 38 khz أو 42 khz في المنظفات القلوية (جدول المواد</stro...

<ol>
	<li>Grindy, S. C., Holten-Andersen, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bio-inspired+metal-coordinate+hydrogels+with+programmable+viscoelastic+material+functions+controlled+by+longwave+UV+light.">Bio-inspired metal-coordinate hydrogels with programmable viscoelastic material functions controlled by longwave UV light.</a> Soft Matter. 13, 4057-4065 (2017).</li><li>Rosales, A. M., Mabry, K. M., Nehls, E. M., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photoresponsive+elastic+properties+of+azobenzene-containing+poly(ethylene-glycol)-based+hydrogels.">Photoresponsive elastic properties of azobenzene-containing poly(ethylene-glycol)-based hydrogels.</a> Biomacromolecules. 16, 798-806 (2015).</li><li>Chang, D., Yan, W., Yang, Y., Wang, Q., Zou, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+light-controllable+intelligent+gel+based+on+simple+spiropyran-doped+with+biocompatible+lecithin.">Reversible light-controllable intelligent gel based on simple spiropyran-doped with biocompatible lecithin.</a> Dyes and Pigments. 134, 186-189 (2015).</li><li>Irie, M., Hirano, Y., Hashimoto, S., Hayashi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photoresponsive+Polymers.+2.+Reversible+Solution+Viscosity+Change+of+Polymamides+Having+Azobenzene+Residues+in+the+Main+Chain.">Photoresponsive Polymers. 2. Reversible Solution Viscosity Change of Polymamides Having Azobenzene Residues in the Main Chain.</a> Macromolecules. 14, 262-267 (1981).</li><li>Ito, S., Akiyama, H., Sekizawa, R., Mori, M., Yoshida, M., Kihara, H. <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+Reworkable+Adhesives+Based+on+ABA-type+Triblock+Copolymers+with+Azopolymer+Termini.">Light-Induced Reworkable Adhesives Based on ABA-type Triblock Copolymers with Azopolymer Termini.</a> ACS Applied Materials and Interfaces. 10, 32649-32658 (2018).</li><li>Yamamoto, T., Norikane, Y., Akiyama, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photochemical+liquefaction+and+softening+in+molecular+materials,+polymers,+and+related+compounds.">Photochemical liquefaction and softening in molecular materials, polymers, and related compounds.</a> Polymer Journal. 50, 551-562 (2018).</li><li>Petr, M., Helgeson, M. E., Soulages, J., McKinley, G. H., Hammond, 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=Rapid+Viscoelastic+Switching+of+an+Ambient+Temperature+Range+Photoresponsive+Azobenzene+Side-chain+Liquid+Crystal+Polymer.">Rapid Viscoelastic Switching of an Ambient Temperature Range Photoresponsive Azobenzene Side-chain Liquid Crystal Polymer.</a> Polymer. 54, 2850-2856 (2013).</li><li>Han, G. G. D., Li, H., Grossman, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optically+controlled+long-term+storage+and+release+of+thermal+energy+in+phase-change+materials.">Optically controlled long-term storage and release of thermal energy in phase-change materials.</a> Nature Communications. 8, 1-10 (2017).</li><li>Akiyama, H., Yoshida, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photochemically+Reversible+Liquefaction+and+Solidification+of+Single+Compounds+Based+on+a+Sugar+Alcohol+Scaffold+with+Multi+Azo-Arms.">Photochemically Reversible Liquefaction and Solidification of Single Compounds Based on a Sugar Alcohol Scaffold with Multi Azo-Arms.</a> Advanced Materials. 24, 2353-2356 (2012).</li><li>Akiyama, 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=Photochemically+reversible+liquefaction+and+solidification+of+multiazobenzene+sugar-alcohol+derivatives+and+application+to+reworkable+adhesives.">Photochemically reversible liquefaction and solidification of multiazobenzene sugar-alcohol derivatives and application to reworkable adhesives.</a> ACS Applied Materials and Interfaces. 6, 7933-7941 (2014).</li><li>Akiyama, H., Fukata, T., Yamashita, A., Yoshida, M., Kihara, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reworkable+adhesives+composed+of+photoresponsive+azobenzene+polymer+for+glass+substrates.">Reworkable adhesives composed of photoresponsive azobenzene polymer for glass substrates.</a> Journal of Adhesion. 93, 823-830 (2017).</li><li>Norikane, 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=Photoinduced+Crystal-to-Liquid+Phase+Transitions+of+Azobenzene+Derivatives+and+Their+Application+in+Photolithography+Processes+through+a+Solid-Liquid+Patterning.">Photoinduced Crystal-to-Liquid Phase Transitions of Azobenzene Derivatives and Their Application in Photolithography Processes through a Solid-Liquid Patterning.</a> Organic Letters. 16, 5012-5015 (2014).</li><li>Kim, D. Y., Lee, S. A., Kim, H., Kim, S. M., Kim, N., Jeong, K. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+azobenzene-based+photochromic+liquid+crystalline+amphiphile+for+a+remote-controllable+light+shutter.">An azobenzene-based photochromic liquid crystalline amphiphile for a remote-controllable light shutter.</a> Chemical Communications. 51, 11080 (2015).</li><li>Saito, 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=Light-melt+adhesive+based+on+dynamic+carbon+frameworks+in+a+columnar+liquid-crystal+phase.">Light-melt adhesive based on dynamic carbon frameworks in a columnar liquid-crystal phase.</a> Nature Communications. 7, 1-7 (2016).</li><li>Peng, S., Guo, Q., Hughes, T. C., Hartley, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+Photorheological+Lyotropic+Liquid+Crystals.">Reversible Photorheological Lyotropic Liquid Crystals.</a> Langmuir. 30, 866-872 (2014).</li><li>Ito, S., Yamashita, A., Akiyama, H., Kihara, H., Yoshida, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Azobenzene-Based+(Meth)acrylates:+Controlled+Radical+Polymerization,+Photoresponsive+Solid&#8211;Liquid+Phase+Transition+Behavior,+and+Application+to+Reworkable+Adhesives.">Azobenzene-Based (Meth)acrylates: Controlled Radical Polymerization, Photoresponsive Solid&#8211;Liquid Phase Transition Behavior, and Application to Reworkable Adhesives.</a> Macromolecules. 51, 3243-3253 (2018).</li><li>Yue, Y., Norikane, Y., Azumi, R., Koyama, E. <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+mechanical+response+in+crosslinked+liquid-crystalline+polymers+with+photoswitchable+glass+transition+temperatures.">Light-induced mechanical response in crosslinked liquid-crystalline polymers with photoswitchable glass transition temperatures.</a> Nature Communications. 9, 1-8 (2018).</li><li>Lee, H. Y., Diehn, K. K., Sun, K., Chen, T., Raghavan, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+Photorheological+Fluids+Based+on+Spiropyran-Doped+Reverse+Micelles.">Reversible Photorheological Fluids Based on Spiropyran-Doped Reverse Micelles.</a> Journal of the American Chemical Society. 133, 8461-8463 (2011).</li><li>Su, X., Cunningham, M. F., Jessop, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Switchable+viscosity+triggered+by+CO2+using+smart+worm-like+micelles.">Switchable viscosity triggered by CO2 using smart worm-like micelles.</a> Chemical Communications. 49, 2655-2657 (2013).</li><li>Cho, M. Y., Kim, J. S., Choi, H. J., Choi, S. B., Kim, G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultraviolet+light-responsive+photorheological+fluids:+as+a+new+class+of+smart+fluids.">Ultraviolet light-responsive photorheological fluids: as a new class of smart fluids.</a> Smart Materials and Structures. 26, 1-8 (2017).</li><li>Oh, 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=A+simple+route+to+fluids+with+photo-switchable+viscosities+based+on+a+reversible+transition+between+vesicles+and+wormlike+micelles.">A simple route to fluids with photo-switchable viscosities based on a reversible transition between vesicles and wormlike micelles.</a> Soft Matter. 9, 5025-5033 (2013).</li><li>Akamatsu, 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=Photoinduced+viscosity+control+of+lecithin-based+reverse+wormlike+micellar+systems+using+azobenzene+derivatives.">Photoinduced viscosity control of lecithin-based reverse wormlike micellar systems using azobenzene derivatives.</a> RSC Advances. 8, 23742-23747 (2018).</li><li>Song, B., Hu, Y., Zhao, 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+single-component+photo-responsive+fluid+based+on+a+gemini+surfactant+with+an+azobenzene+spacer.">A single-component photo-responsive fluid based on a gemini surfactant with an azobenzene spacer.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 333, 820-822 (2009).</li><li>Borshch, V., 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=Nematic+twist-bend+phase+with+nanoscale+modulation+of+molecular+orientation.">Nematic twist-bend phase with nanoscale modulation of molecular orientation.</a> Nature Communications. 4, 2635-2643 (2013).</li><li>Panov, V. 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=Spontaneous+Periodic+Deformations+in+Nonchiral+Planar-Aligned+Bimesogens+with+a+Nematic-Nematic+Transition+and+a+Negative+Elastic+Constant.">Spontaneous Periodic Deformations in Nonchiral Planar-Aligned Bimesogens with a Nematic-Nematic Transition and a Negative Elastic Constant.</a> Physical Review Letters. 105, 1-4 (2010).</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=Fast-and-Giant+Photorheological+Effect+in+a+Liquid+Crystal+Dimer.">Fast-and-Giant Photorheological Effect in a Liquid Crystal Dimer.</a> Advanced Materials Interfaces. 6, 1-7 (2019).</li><li>Ishiba, 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=Photoliquefiable+ionic+crystals:+A+phase+crossover+approach+for+photon+energy+storage+materials+with+functional+multiplicity.">Photoliquefiable ionic crystals: A phase crossover approach for photon energy storage materials with functional multiplicity.</a> Angewandte Chemie International Edition. 54, 1532-1536 (2015).</li><li>Zhou, 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=Photoswitching+of+glass+transition+temperatures+of+azobenzene-containing+polymers+induces+reversible+solid-to-liquid+transitions.">Photoswitching of glass transition temperatures of azobenzene-containing polymers induces reversible solid-to-liquid transitions.</a> Nature Chemistry. 9, 145-151 (2017).</li></ol>

كما هو معلن في الشكل 1، CB6OABOBu هو المواد التي تستجيب للصور مع الأول ، N ، السل ، والبكاء المرحلة متواليات علي التبريد. وبما ان الترتيب المحلي لهذه المراحل يختلف اختلافا كبيرا ، فمن المتوقع ان يظهر التحول القائم علي الصور لخصائص الريولوجيكال تباينا جيدا في المرونة. ولاجراء تحق...

وقد ولدت المواد الميكانيكية الذكية مع القدرة علي تغيير خصائصها المطاطية استجابه للتغير البيئي اهتماما هائلا بين الباحثين. تعتبر القابلية للتحول أهم عامل مادي ، والذي يوفر متانة الاستجابة الميكانيكية المتكررة في الكائنات الحية. حتى الآن ، تم تصميم المواد الاصطناعية للتحويل مع وظائف متعددة من خلال الاستفادة من ماده لينه (اي ، الهيدروجيل المستجيبة للضوء1،2،3، البوليمرات4،5، 6،7،8،9،10،11، البلورات السائلة [الاعتمادات المستندية]9،10،11، 12،13،14،15،16،17، مذيلات المستجيبة لدرجه الحموضة18،19،20 ،21،22، والسطحي23). ومع ذلك ، فان هذه المواد تعاني من أكثر من واحده من المشاكل التالية: عدم القابلية للانعكاس ، وانخفاض نسبه التباين التبديل من مرونة اللزوجة ، والتكيف منخفضه ، وسرعه التحول بطيئه. في المواد التقليدية ، يوجد مقايضه بين نسبه تباين التبديل بين مرونة اللزوجة وسرعه التبديل ؛ التالي ، فان تصميم المواد التي تغطي جميع هذه المعايير مع الأداء العالي أمر صعب. لتحقيق المواد مع omnicapability المذكورة أعلاه ، واختيار أو تصميم الجزيئات التي تحمل الطبائع الناشئة من كل من سيوله عاليه (الملكية اللزجة) وصلابة (الملكية المرنة) أمر ضروري.
البلورات السائلة هي أنظمه مثاليه مع عدد كبير محتمل من المراحل البلورية والصلبة السائلة التي يمكن ضبطها من قبل التصميم الجزيئي. وهذا يسمح للهياكل ذاتية التجميع في جداول طول مختلفه في مراحل LC خاصه. علي سبيل المثال ، في حين ان التناظر العالي التماثل (NLCs) يحمل اللزوجة المنخفضة والمرونة بسبب النظام المكاني قصيرة المدى ، وانخفاض التناظر عمودي أو smectic الاعتمادات تظهر اللزوجة العالية ومرونة بسبب واحد-وثنائي الابعاد طويلة المدى دوريه. ومن المتوقع انه إذا كان يمكن تبديل المواد LC بين مرحلتين مع الاختلافات الكبيرة في خصائصها المرنة ، ثم يمكن تحقيق المواد الذكية لزجه مع الأداء العالي. وقد ابلغ عن أمثله قليله9و10و11و12و13و14و15.
توضح هذه المقالة اعداد المواد LC الضوئية مع تسلسل المرحلة من الخواص (I)-الحركية (N)-تويست-بيند الحركية (TB)24-الكريستال (صرخة) علي التبريد (والعكس صحيح علي التدفئة) ، الذي يسلك سريعة وقابله للعكس التبديل المرنة في الاستجابة للضوء. المعروضة هنا هي طرق لقياس المرونة والصورة التوضيحية للهيكل المجهري-العلاقة مرونة الرؤية. ويرد وصف للتفاصيل في النتائج التمثيلية وفي أقسام المناقشة.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>21-401-10</td>
			<td>AS ONE</td>
			<td></td>
			<td>Microspatula</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AL1254</td>
			<td>JSR</td>
			<td></td>
			<td>Planar alignment agent for liquid crystals</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BX53P</td>
			<td>Olympus</td>
			<td></td>
			<td>Polarising microscope with transmission/epi-illumination units</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Discovery DSC 25P</td>
			<td>TI instruments</td>
			<td></td>
			<td>Photo-DSC equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass cutter PRO-1A</td>
			<td>Sankyo</td>
			<td></td>
			<td>A diamond-based glass cutter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HS82</td>
			<td>Mettler Toledo</td>
			<td></td>
			<td>hot stage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MCR502</td>
			<td>Anton Paar</td>
			<td></td>
			<td>A commercial rheometer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MRJ-100S</td>
			<td>EHC</td>
			<td></td>
			<td>Rubbing machine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Norland Optical Adhesive 65, 81</td>
			<td>Norland Products</td>
			<td></td>
			<td>Photoreactive adhesions</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OmniCure S2000</td>
			<td>Excelitas Technologies</td>
			<td></td>
			<td>A commericial high-pressure mercury vapor short arc lamp. Maximum 70 mW/cm^2.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PILATUS 6M</td>
			<td>Dectris</td>
			<td></td>
			<td>Hybrid photon counting detector for X-ray diffraction dectection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>S1126</td>
			<td>Matsunami Glass</td>
			<td></td>
			<td>Glass substrate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SC-158H</td>
			<td>EHC</td>
			<td></td>
			<td>Spin coater</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SCAT-20X</td>
			<td>DKS</td>
			<td></td>
			<td>Alkaline detergent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SLUV-4</td>
			<td>AS ONE</td>
			<td></td>
			<td>Low-pressure mercury vapor short arc lamp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV-208</td>
			<td>Technovision</td>
			<td></td>
			<td>Ultraviolet-ozone (UV-O3) cleaner</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

high-contrast and fast photorheological switching of a twist-bend nematic liquid crystal

المواد الذكية المرنة التي تستجيب لمحفزات محدده هي واحده من الفئات الأكثر جاذبيه من المواد الهامه للتكنولوجيات المستقبلية ، مثل التقنيات القابلة للتحويل عند الطلب ، والمحركات ، والقبضات الجزيئية ، والكتلة النانويه/المجهرية الناقلون. في الاونه الاخيره وجد انه من خلال الانتقال الصلبة السائلة الخاصة ، يمكن ان تظهر خصائص الريولوجيه تغييرات كبيره ، التالي توفير مواد لزج الذكية المناسبة. ومع ذلك ، تصميم المواد مع هذه الخاصية معقده ، وأوقات التحول إلى الامام والخلف عاده ما تكون طويلة. ولذلك ، من المهم استكشاف أليات عمل جديده لتحقيق التحولات الصلبة السائلة ، وتقصير وقت التبديل ، وتعزيز التباين بين خصائص الريولوجيه اثناء التبديل. هنا ، لوحظ انتقال المرحلة البلورية السائلة الناجمة عن الضوء ، والتي تتميز بواسطة المجهر الضوئي المستقطب (بوم) ، وقياس الضوء ، والمسح الضوئي للصور التفاضلية (الصورة DSC) ، والاشعه السينية الانكسار (XRD). المرحلة التي يسببها الضوء البلورية السائلة الانتقال يعرض الميزات الرئيسية مثل (1) التحول السريع للمراحل البلورية السائلة لكل من ردود الفعل الاماميه والخلفية و (2) نسبه التباين عاليه من مرونة اللزوجة. في التوصيف ، بوم هو مفيد في تقديم معلومات عن التوزيع المكاني للاتجاات جزيء LC ، وتحديد نوع المراحل البلورية السائلة التي تظهر في المواد ، ودراسة اتجاه الاعتمادات المستندية. قياس الضوء الضوئي يسمح قياس خصائص الريولوجيكال المواد تحت المحفزات الخفيفة ويمكن ان تكشف عن خصائص التحول الضوئي للمواد. الصورة DSC هي تقنيه للتحقيق في المعلومات دينامي حراري من المواد في الظلام وتحت الإشعاع الخفيف. وأخيرا ، يسمح XRD بدراسة الهياكل المجهرية للمواد. الهدف من هذه المادة هو تقديم بوضوح كيفيه اعداد وقياس الخصائص التي تمت مناقشتها من المواد الضوئية.

تم جمع صور بوم ، والبيانات الضوئية ، وبيانات الصور DSC ، وملفات كثافة XRD في الظلام خلال الاختلاف في درجات الحرارة وفي حين ساطع ضوء الاشعه فوق البنفسجية. الشكل 1ا ، ب يمثل هيكل CB6OABOBu ، مع تسلسل مرحلته والتشكيلات المحتملة الأمثل بواسطة الحقل mm 2 في برنامج النمذجة (علي سب?...

Watch this Scientific Journal Video about High-Contrast and Fast Photorheological Switching of a Twist-Bend Nematic Liquid Crystal at JoVE.com

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

هذا البروتوكول يدل علي اعداد المواد الضوئية التي يسلك مرحله صلبه ، ومختلف المراحل البلورية السائلة ، والمرحلة السائلة الانسيابية من خلال زيادة درجه الحرارة. المعروضة هنا هي طرق لقياس العلاقة بين هيكل ومرونة من المواد.

عاليه التباين وسريع التحول الضوئي من الكريستال السائل تويست-بيند

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

يشرح هذا البروتوكول كيفية توصيف خصائص التمدد اللزجة للبلورات السائلة، ويساعد على الإجابة على الأسئلة الرئيسية حول كيفية تطوير مواد ضوئية جديدة. والميزة الرئيسية لهذه الطريقة هي أن الخصائص الريولوجية والخصائص الهيكلية ذات الصلة يمكن قياسها تحت المحفزات الخفيفة في الوقت الحقيقي ، مما يسمح بتسجيل سلوك التبديل الضوئي. قبل البدء في الإجراء ، استخدم قاطعًا زجاجيًا قائمًا على الألماس لقطع ركائز الزجاج بأحجام متوسطة من سنتيمتر واحد تلو الواحد ، وغسل القطع بسعر 38 أو 42 كيلو هرتز في منظفات قلوية.المقبل شطف ركائز مع 10 خمس دقائق يغسل مع سونيكيشن في الماء المقطر الطازج في غسل، وإخضاع ركائز للأشعة فوق البنفسجية الأوزون لمدة 10 دقائق على الأقل. لإضافة طبقة محاذاة ألواحية، استخدم ماصة لصرف مللي واحد من محلول محاذاة مُنقط متعدد المواليد في قطرات 20 ميكرولتر على كل ركيزة زجاجية نظيفة. على الفور استخدام معطف تدور لتدور طبقة محاذاة سميكة 20 نانومتر تقريبا على ركائز.في نهاية الدورة، خبز ركائز الزجاج المغلفة في 80 درجة مئوية لمدة 60 دقيقة لإزالة المذيبات، تليها علاج لمدة 60 دقيقة على الأقل في 180 درجة مئوية. ثم استخدم آلة فرك القماش رايون لفرك ركائز في المعلمات المناسبة. إضافة 100 ميكرولترات من لاصقة photoreactive و 0.1 ملليغرام من خمسة ميكرومتر الجسيمات الزجاج قطرها على الركيزة الزجاجية الجديدة، واستخدام غيض من مشبك الورق لخلط المواد.نقل المواد المختلطة إلى أربع زوايا من الخلية الركيزة الزجاجية لضبط فجوة الخلية، واستخدام الزئبق منخفضة الضغط بخار قوس قصير مصباح أو الأشعة فوق البنفسجية أدى إلى إلقاء الضوء على الخلية مع طول موجة 365 نانومتر. بعد الإضاءة، ضع الخلية على خشبة المسرح الساخن، وتعيين درجة الحرارة المستهدفة من المرحلة لتسخين الخلية إلى درجة حرارة أعلى من انتقال المرحلة الخيطية السائلة متساوي الانتقال. في نهاية المرحلة الانتقالية، نقل كامل 0.2 إلى 10 ميكرولتر مادة الكريستال السائل على سطح واحد مفتوح من الخلية.استخدام microspatula لدفع المواد نحو مدخل الخلية للحصول على اتصال بين مادة الكريستال السائل ومدخل الخلية. ثم انتظر المواد الكريستال السائل لملء الخلية بالقوة الشعرية. لتوصيف نسيج الخلايا البلورية السائلة، ضع العينات على المسرح الساخن للتحكم في درجة حرارة العينة بدقة 0.1 كلفن زائد أو ناقص تحت مجهر خفيف مستقطب.استخدام كاميرا ملونة رقمية و UV epi-illuminator لتسجيل تسلسلي القوام أثناء التبريد والتدفئة مع وبدون الأشعة فوق البنفسجية. لقياس الريولوجي للعينات، أولاً تنفيذ الجمود الهندسي ومعايرة الفجوة الصفرية داخل البرنامج وفقا لتعليمات الشركة المصنعة. ثم تزن بها 250 ملليغرام من مسحوق CB6OABOBu العينة.المقبل تحميل العينة على لوحة الكوارتز قاعدة من rheometer، وتعيين درجة حرارة غرفة عينة إلى قيمة أعلى من نقطة انتقال المرحلة متساوي النمية. ثم تعيين قيمة الفجوة لالاقتراب من لوحة قياس إلى لوحة الكوارتز قاعدة لساندويتش العينة. استخدم مناديل معمل الورق لتقليم أي عينة زائدة خارج الفجوة عندما تتوقف لوحة القياس عند موضع التشذيب.لإجراء القياس، تشع العينة عند 365 نانومتر، وقياس التحول الضوئي من CB6OABOBu باستخدام مصباح قوس قصير بخار الزئبق عالي الضغط. في مرحلة النماتية، يتم تحقيق محاذاة أحادية الجزيئات. عند خفض درجة الحرارة إلى التواء الانحناء في الظلام، وأشكال نمط مخطط، الذي خطوط تشغيل موازية لاتجاه فرك الخلية الكريستالية السائلة.مزيد من الانخفاض في درجة الحرارة يؤدي إلى التبلور. تشعيع مع ضوء الأشعة فوق البنفسجية يغير التشكل من عبر إلى دولة رابطة الدول المستقلة، مما أدى إلى الاختلاف المرحلة وبالتالي الاختلاف الملمس، مع ضوء الأشعة فوق البنفسجية تحويل الملمس مخطط إلى حالة الانحياز uniaxial من المرحلة الخيطية عند البدء من مرحلة تطور الانحناء. إيقاف ضوء الأشعة فوق البنفسجية يسمح للجزيئات الاسترخاء وإعادة الدخول إلى حالة عبر، مما أدى إلى إصلاح نسيج مخطط من مرحلة تطور الانحناء.قياس اللزوجة الفعالة لCB6OABOBu تحت ظروف مختلفة يكشف عن اعتماد درجة الحرارة من اللزوجة القص الفعال. هنا يمكن ملاحظة الاعتماد على الإجهاد القص من اللزوجة القص الفعالة في درجات حرارة مختلفة خلال الأشواط الأولى والثانية. في هذا الرسم البياني، يظهر الاختلاف بين اللزوجة القص الفعالة الناجمة عن الأشعة فوق البنفسجية في درجات حرارة مختلفة.وهذه الرسوم البيانية توضح منحنيات التبديل لزوجة القص الفعالة في مقياس السجل في درجات حرارة مختلفة. للحصول على بيانات موثوقة، من المهم معايرة مقياس الرحى قبل الحصول على القياسات. فكرة واحدة للدراسات المستقبلية على الخافتات الحساسة للضوء هي التحقق من الأطياف العازلة ذات النطاق العريض التي يمكن أن تعطي نظرة ثاقبة الديناميات الجزيئية على مختلف المراحل وظروف الإضاءة.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Untargeted Metabolomics from Biological Sources Using Ultraperformance Liquid Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry (UPLC-HRMS)

Untargeted Metabolomics from Biological Sources Using Ultraperformance Liquid Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry UPLC-HRMS

الايض غير مستهدفة من مصادر بيولوجية عن طريق Ultraperformance اللوني السائل عالية الدقة الطيف الكتلي (UPLC-HRMS)

Here we present a workflow to analyze the metabolic profiles for biological samples of interest including; cells, serum, or tissue. The sample is first ...

Isolation and Preparation of Bacterial Cell Walls for Compositional Analysis by Ultra Performance Liquid Chromatography

عزل وإعداد جدران الخلايا البكتيرية للتحليل التركيبي بواسطة الترا الأداء الكروماتوغرافيا السائلة

The bacterial cell wall is critical for the determination of cell shape during growth and division, and maintains the mechanical integrity of cells in the ...

Synthesis and Exfoliation of Discotic Zirconium Phosphates to Obtain Colloidal Liquid Crystals

التوليف وتقشير من Discotic الزركونيوم الفوسفات للحصول على بلورات الغروية السائل

Due to their abundance in natural clay and potential applications in advanced materials, discotic nanoparticles are of interest to scientists and ...

A Method to Manipulate Surface Tension of a Liquid Metal via Surface Oxidation and Reduction

A طريقة لمعالجة التوتر السطحي من المعدن السائل عن طريق الأكسدة السطحية والحد من

Controlling interfacial tension is an effective method for manipulating the shape, position, and flow of fluids at sub-millimeter length scales, where ...

Microfluidic Pneumatic Cages: A Novel Approach for In-chip Crystal Trapping, Manipulation and Controlled Chemical Treatment

أقفاص الهوائية ميكروفلويديك: مقاربة رواية لفي رقاقة كريستال الاصطياد، التلاعب والتحكم المعالجة الكيميائية

The precise localization and controlled chemical treatment of structures on a surface are significant challenges for common laboratory technologies. ...

High Pressure Single Crystal Diffraction at PX^2

ارتفاع الضغط واحد كريستال حيود في مقصف ^ 2

In this report we describe detailed procedures for carrying out single crystal X-ray diffraction experiments with a diamond anvil cell (DAC) at the ...

A Straightforward Method for Glucosinolate Extraction and Analysis with High-pressure Liquid Chromatography (HPLC)

A Straightforward Method for Glucosinolate Extraction and Analysis with High-pressure Liquid Chromatography HPLC

ومن الطرق المباشرة لGlucosinolate استخراج وتحليل مع الضغط العالي اللوني السائل (HPLC)

Glucosinolates are a well-studied and highly diverse class of natural plant compounds. They play important roles in plant resistance, rapeseed oil ...

A Convenient Method for Extraction and Analysis with High-Pressure Liquid Chromatography of Catecholamine Neurotransmitters and Their Metabolites

طريقة مريحة لاستخراج وتحليل مع اللوني السائل عالي الضغط الكاتيكولامينات العصبية وعلى نواتج الأيض

The extraction and analysis of catecholamine neurotransmitters in biological fluids is of great importance in assessing nervous system function and ...

Total Internal Reflection Absorption Spectroscopy (TIRAS) for the Detection of Solvated Electrons at a Plasma-liquid Interface

Total Internal Reflection Absorption Spectroscopy TIRAS for the Detection of Solvated Electrons at a Plasma-liquid Interface

التأمل الداخلي الإجمالي الامتصاص الطيفي (تيرس) للكشف عن ومذاوبة الإلكترونات في واجهة سائل البلازما

The total internal reflection absorption spectroscopy (TIRAS) method presented in this article uses an inexpensive diode laser to detect solvated ...

Using Graphene Liquid Cell Transmission Electron Microscopy to Study in Situ Nanocrystal Etching

Using Graphene Liquid Cell Transmission Electron Microscopy to Study in Situ Nanocrystal Etching

استخدام الجرافين سائل الخلية مجهر إلكتروني لدراسة في الموقع النقش نانوكريستال

Graphene liquid cell electron microscopy provides the ability to observe nanoscale chemical transformations and dynamics as the reactions are occurring in ...