Name: high-contrast and fast photorheological switching of a twist-bend nematic liquid crystal
Uploaded: 2019-10-31T14:45:00
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इस कार्य को एएस-जेपीएस द्विपक्षीय संयुक्त अनुसंधान परियोजना द्वारा समर्थित किया गया था। अनुदान NKFIH पीडी 121019 और FK 125134 से वित्तीय सहायता स्वीकार किया है.

1. एलसी अणुओं को समतल रूप से संरेखित करने के लिए मला सतहों की तैयारी
<ol><li>साफ ग्लास substrates तैयार करें।<ol>
<li>हीरे-जवाहरात के कलेजे कटर(सामग्री की तालिका) को छोटे चौकोर टुकड़ों में काट लें, जिसमें 1 सेमी x 1 स?...

<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>

जैसा कि चित्र 1में पता चला, CB6OABOBu ठंडा करने पर मैं, एन, टीबी, और रो चरण दृश्यों के साथ एक फोटो-प्रतिक्रियात्मक सामग्री है। चूंकि इन चरणों के स्थानीय आदेश काफी अलग है, rheological गुणों की फोटो चालित स्विच...

क्षमता के साथ स्मार्ट यांत्रिक सामग्री पर्यावरण भिन्नता के जवाब में उनके चिपचिपा लोचदार गुणों को बदलने के लिए शोधकर्ताओं के बीच जबरदस्त रुचि उत्पन्न की है. switchability को सबसे महत्वपूर्ण सामग्री कारक माना जाता है, जो जीवित जीवों में दोहराए जाने वाली यांत्रिक प्रतिक्रिया की मजबूती प्रदान करता है। तारीख करने के लिए, बहुमुखी कार्यों के साथ कृत्रिम switchable सामग्री नरम बात का उपयोग करके डिजाइन किया गया है (यानी, photoresponsive hydrogels1,2,3, पॉलिमर4,5, 6,7,8,9,10,11, तरल क्रिस्टल [एल सी]9,10,11, 12,13,14,15,16,17, पीएच-प्रतिक्रियाशील मिसेल18,19,20 ,21,22, और सर्फेक्टेंट23) . हालांकि, इन सामग्रियों को निम्न समस्याओं में से एक से अधिक से ग्रस्त हैं: उत्क्रमणीयता की कमी, कम स्विचन विपरीत अनुपात के विस्कोलोचिटी, कम अनुकूलनशीलता, और धीमी स्विचन गति। पारंपरिक सामग्री में, एक tradeoff विस्कोलोचता और स्विचन गति के विपरीत अनुपात स्विचन के बीच मौजूद है; इस प्रकार, उच्च प्रदर्शन के साथ इन मानदंडों के सभी को कवर सामग्री डिजाइन चुनौतीपूर्ण है. ऊपर उल्लिखित सर्वव्यापकता के साथ सामग्री का एहसास करने के लिए, चयन या डिजाइन अणुओं कि दोनों उच्च तरलता (विस्कस संपत्ति) और कठोरता (इलास्टिक गुण) के आकस्मिक प्रकृति ले जाना आवश्यक है।
तरल क्रिस्टल तरल क्रिस्टल और ठोस चरणों है कि आणविक डिजाइन द्वारा tuned किया जा सकता है की एक संभावित बड़ी संख्या के साथ आदर्श प्रणाली रहे हैं. यह विशेष रूप से एलसी चरणों में विभिन्न लंबाई तराजू पर स्वयं इकट्ठे संरचनाओं के लिए अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, जबकि उच्च सममिति नेमैटिक एलसी (एनएलसी) उनके लघु दूरी के स्थानिक क्रम के कारण कम चिपचिपापन और लोच प्रदर्शित करता है, कम-सममिति स्तंभया या smectic LCs एक और दो आयामी लंबी दूरी के कारण उच्च चिपचिपापन और लोच दिखाते हैं आवधिकताएँ। यह उम्मीद की जाती है कि यदि एलसी सामग्री को दो चरणों के बीच उनके श्यानता प्रत्यास्थ गुणों में बड़े अंतर के बीच स्विच किया जा सकता है, तो उच्च प्रदर्शन के साथ एक श्यानता प्रत्यास्थ स्मार्ट सामग्री प्राप्त की जा सकती है। कुछ उदाहरणसामनेआए हैं 9,10,11,12,13,14,15.
यह लेख आइसोट्रोपिक (मैं)-नेमैटिक (एन)-twist-bend नेमैटिक (टीबी)24-क्रिस्टल (क्रि) ठंडा करने पर (और गर्म करने पर इसके विपरीत) के एक चरण अनुक्रम के साथ एक photorheological एलसी सामग्री की तैयारी को दर्शाता है, जो तेजी से और प्रतिवर्ती प्रदर्शन करता है प्रकाश के प्रत्युत्तर में श्यानता प्रत्यास्थ स्विचन. यहाँ प्रस्तुत चिपचिपा लोच को मापने के लिए तरीके और सूक्ष्म संरचना-विस्कोलोचता संबंध का एक उदाहरण हैं. विवरण प्रतिनिधि परिणाम और चर्चा अनुभागों में वर्णित हैं.

<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

स्मार्ट विस्कोलोची सामग्री जो विशिष्ट उत्तेजनाओं का जवाब देती है, भविष्य की प्रौद्योगिकियों के लिए महत्वपूर्ण सामग्री के सबसे आकर्षक वर्गों में से एक है, जैसे ऑन-डिमांड स्विचकरनेयोग्य आसंजन प्रौद्योगिकी, actuators, आणविक क्लच, और नैनो-/माइक्रोस्कोपिक द्रव्यमान ट्रांसपोर्टरों. हाल ही में यह पाया गया कि एक विशेष ठोस-तरल संक्रमण के माध्यम से, rheological गुण महत्वपूर्ण परिवर्तन प्रदर्शित कर सकते हैं, इस प्रकार उपयुक्त स्मार्ट विस्कोलोच सामग्री प्रदान. हालांकि, इस तरह के एक संपत्ति के साथ सामग्री डिजाइन जटिल है, और आगे और पीछे स्विचन बार आमतौर पर लंबे होते हैं। इसलिए, ठोस-तरल संक्रमण का एहसास करने, स्विचिंग समय को छोटा करने, और स्विचन के दौरान rheological गुणों के विपरीत बढ़ाने के लिए नए कार्य तंत्र का पता लगाने के लिए महत्वपूर्ण है। यहाँ, एक प्रकाश प्रेरित क्रिस्टल-तरल चरण संक्रमण मनाया जाता है, जो प्रकाश माइक्रोस्कोपी (पीओएम), फोटोरोमेट्री, फोटो-डिफरेंट स्कैनिंग कैलोरीमिति (फोटो-डीएससी) और एक्स-रे विवर्तन (एक्सआरडी) का ध्रुवीकरण करने के माध्यम से विशेषता है। प्रकाश-प्रेरित क्रिस्टल-तरल प्रावस्था संक्रमण प्रमुख विशेषताओं को प्रस्तुत करता है जैसे (1) आगे और पीछे दोनों प्रतिक्रियाओं के लिए क्रिस्टल-तरल चरणों का तेजी से स्विचन और (2) श्यानता प्रत्यास्थता का उच्च विपरीत अनुपात। विशेषता में, पोम एलसी अणु अभिविन्यास के स्थानिक वितरण के बारे में जानकारी देने, सामग्री में प्रदर्शित होने वाले तरल क्रिस्टलीय चरणों के प्रकार का निर्धारण करने, और एलसी फोटोरिहेमेट्री के अभिविन्यास का अध्ययन करने में लाभप्रद है। प्रकाश उत्तेजनाओं के तहत एक सामग्री के rheological गुणों की माप की अनुमति देता है और सामग्री के photorheological स्विचन गुणों प्रकट कर सकते हैं. फोटो-डीएससी अंधेरे में और प्रकाश विकिरण के तहत सामग्री की ऊष्मागतिक जानकारी की जांच करने के लिए एक तकनीक है। अंत में, XRD सामग्री के सूक्ष्म संरचनाओं का अध्ययन करने की अनुमति देता है. इस लेख का लक्ष्य स्पष्ट रूप से प्रस्तुत करने के लिए कैसे तैयार करने के लिए और एक photorheological सामग्री की चर्चा गुण को मापने है.

पोम छवियों, photorheometric डेटा, फोटो-DSC डेटा, और XRD तीव्रता प्रोफाइल तापमान भिन्नता के दौरान अंधेरे में एकत्र किए गए थे और यूवी प्रकाश चमक जबकि. चित्र 1क,b CB6OABOBu की संरचना का प्रतिनिधित्व करता है, इसक?...

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

इस प्रोटोकॉल एक photorheological सामग्री है कि एक ठोस चरण दर्शाती है की तैयारी को दर्शाता है, विभिन्न तरल क्रिस्टलीय चरणों, और तापमान में वृद्धि से एक आइसोट्रोपिक तरल चरण. यहाँ प्रस्तुत सामग्री की संरचना-विस्कोलोचता संबंध को मापने के लिए तरीके हैं.

एक ट्विस्ट-बेंड नेमैटिक लिक्विड क्रिस्टल के उच्च-कंट्रास्ट और फास्ट फोटोरिलॉजिकल स्विचिंग

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

यह प्रोटोकॉल तरल क्रिस्टल के चिपचिपा खींच गुणों की विशेषता कैसे बताता है, और यह नए फोटोरेथोलॉजिकल सामग्री विकसित करने के बारे में महत्वपूर्ण सवालों के जवाब देने में मदद करता है। इस विधि का मुख्य लाभ यह है कि रियोलॉजिकल गुण और प्रासंगिक संरचनात्मक गुण वास्तविक समय में प्रकाश उत्तेजनाओं के तहत मापा जा सकता है, जिससे फोटोरेथोलॉजिकल स्विचिंग व्यवहार की रिकॉर्डिंग की अनुमति मिल सकती है। प्रक्रिया शुरू करने से पहले, एक-एक सेंटीमीटर के औसत आकार के साथ ग्लास सब्सट्रेट्स को काटने के लिए हीरे आधारित ग्लास कटर का उपयोग करें, और क्षारीय डिटर्जेंट में 38 या 42 किलोहर्ट्ज पर टुकड़ों को धोएं।इसके बाद प्रति वॉश ताजा आसुत पानी में सोनीफिकेशन के साथ 10 5 मिनट की वॉश के साथ सब्सट्रेट्स को कुल्ला करें, और कम से कम 10 मिनट के लिए यूवी-ओजोन के लिए सब्सट्रेट्स के अधीन करें। एक प्लैनर अलाइनमेंट लेयर जोड़ने के लिए, प्रत्येक साफ ग्लास सब्सट्रेट पर 20-माइक्रोलीटर बूंदों में पॉलीमाइड प्लानर अलाइनमेंट समाधान के एक मिलीलीटर को वितरित करने के लिए एक पिपेट का उपयोग करें। तुरंत सब्सट्रेट्स पर लगभग 20-नैनोमीटर मोटी संरेखण परत को कोट करने के लिए स्पिन कोटर का उपयोग करें।स्पिन के अंत में, सॉल्वेंट को हटाने के लिए 60 मिनट के लिए 80 डिग्री सेल्सियस पर लेपित ग्लास सब्सट्रेट्स को बेक करें, इसके बाद कम से कम 60 मिनट तक 180 डिग्री सेल्सियस पर इलाज करें। फिर उचित मापदंडों पर सब्सट्रेट्स रगड़ने के लिए रेयान क्लॉथ रगड़ने वाली मशीन का इस्तेमाल करें। एक नए ग्लास सब्सट्रेट पर एक फोटोरिएक्टिव चिपकने वाला और पांच माइक्रोमीटर व्यास ग्लास कणों के 0.1 मिलीग्राम के 100 माइक्रोलीटर जोड़ें, और सामग्री को मिलाने के लिए पेपरक्लिप की नोक का उपयोग करें।मिश्रित सामग्री को कोशिका अंतर को समायोजित करने के लिए ग्लास सब्सट्रेट सेल के चार कोनों में स्थानांतरित करें, और कम दबाव वाले पारा वाष्प शॉर्ट आर्क लैंप या यूवी का उपयोग करें जिससे सेल को 365-नैनोमीटर तरंगदैर्ध्य के साथ रोशन किया जा सके। रोशनी के बाद, सेल को गर्म चरण पर रखें, और कोशिका को आइसोट्रोपिक तरल नेमेटिक चरण संक्रमण से ऊपर के तापमान पर गर्म करने के लिए चरण के लक्ष्य तापमान को निर्धारित करें। चरण संक्रमण के अंत में, पूरे 0.2 से 10-माइक्रोलिटर तरल क्रिस्टल सामग्री को कोशिका की एक खुली सतह पर स्थानांतरित करें।तरल क्रिस्टल सामग्री और सेल के प्रवेश द्वार के बीच संपर्क प्राप्त करने के लिए कोशिका प्रवेश द्वार की ओर सामग्री को पुश करने के लिए एक माइक्रोस्पटेला का उपयोग करें। फिर केशिका बल द्वारा सेल में भरने के लिए तरल क्रिस्टल सामग्री की प्रतीक्षा करें। तरल क्रिस्टल कोशिकाओं के बनावट लक्षण वर्णन के लिए, नमूनों को गर्म चरण पर रखें ताकि एक ध्रुवीकरण प्रकाश माइक्रोस्कोप के तहत प्लस या माइनस 0.1 केल्विन सटीकता के साथ नमूना तापमान को नियंत्रित किया जा सके।यूवी विकिरण के साथ और बिना ठंडा करने और गर्म करने के दौरान बनावट को क्रमिक रूप से रिकॉर्ड करने के लिए एक डिजिटल रंग कैमरा और एक यूवी ईपीआई-इल्यूमिनेटर का उपयोग करें। नमूनों के रियोलॉजिकल माप के लिए, पहले निर्माता के निर्देशों के अनुसार सॉफ्टवेयर के भीतर ज्यामितीय जड़ता और शून्य अंतर अंशांकन करते हैं। फिर पाउडर CB6OABOBu नमूने के 250 मिलीग्राम का वजन करें।अगले नमूने को रियोमीटर की बेस क्वार्ट्ज प्लेट पर लोड करें, और नमूना कक्ष के तापमान को आइसोट्रोपिक-नेमेटिक चरण संक्रमण बिंदु से ऊपर एक मूल्य पर सेट करें। फिर नमूने को सैंडविच करने के लिए बेस क्वार्ट्ज प्लेट को मापने वाली प्लेट के पास आने के लिए एक अंतर मूल्य निर्धारित करें। जब मापने की प्लेट ट्रिमिंग स्थिति में बंद हो जाती है तो गैप के बाहर होने वाले किसी भी अतिरिक्त नमूने को ट्रिम करने के लिए पेपर लैब वाइप्स का उपयोग करें।माप करने के लिए, उच्च दबाव पारा वाष्प लघु चाप दीपक का उपयोग कर CB6OABOBu के फोटोरेथोलॉजिकल स्विचिंग को मापने, 365 नैनोमीटर पर नमूना विकिरण। नेमेटिक चरण में, अणुओं का एक एकीय संरेखण महसूस किया जाता है। अंधेरे में मोड़-मोड़ तक तापमान कम करते समय, एक धारीदार पैटर्न बनता है, जिसमें धारियां तरल क्रिस्टल सेल की रगड़ दिशा के समानांतर चलती हैं।तापमान के और कम होने से क्रिस्टलीकरण होता है। यूवी प्रकाश के साथ विकिरण एक ट्रांस से सीआईएस राज्य में संरचना को बदल देता है, जिसके परिणामस्वरूप चरण भिन्नता होती है और इस प्रकार बनावट भिन्नता होती है, यूवी प्रकाश धारीदार बनावट को मोड़-मोड़ चरण से शुरू करते समय नेमैटिक चरण के एकीय गठबंधन स्थिति में बदल देता है। यूवी प्रकाश को बंद करने से अणुओं को ट्रांस स्टेट को आराम करने और फिर से प्रवेश करने की अनुमति मिलती है, जिसके परिणामस्वरूप ट्विस्ट-बेंड चरण की धारीदार बनावट में सुधार होता है।विभिन्न परिस्थितियों में CB6OABOBu की प्रभावी चिपचिपाहट की माप प्रभावी कतरनी चिपचिपाहट के तापमान निर्भरता का पता चलता है। यहां पहले और दूसरे रन के दौरान विभिन्न तापमानों पर प्रभावी कतरनी चिपचिपाहट की कतरनी तनाव निर्भरता देखी जा सकती है। इस ग्राफ में, विभिन्न तापमानों पर यूवी विकिरण द्वारा ट्रिगर किए गए प्रभावी कतरनी चिपचिपाहट के बीच भिन्नता दिखाई देती है।और ये रेखांकन दो अलग-अलग तापमान पर लॉग पैमाने पर प्रभावी कतरनी चिपचिपाहट के स्विचिंग घटता को दर्शाते हैं। विश्वसनीय डेटा प्राप्त करने के लिए, माप प्राप्त करने से पहले रियोमीटर को जांचना महत्वपूर्ण है। फोटोसेंसिटिव डाइपर्स पर भविष्य के अध्ययनों के लिए एक विचार एक ब्रॉडबैंड डाइइलेक्ट्रिक स्पेक्ट्रा की जांच करना है जो विभिन्न चरणों और रोशनी की स्थितियों पर आणविक गतिशीलता में अंतर्दृष्टि दे सकता है।

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

Ultraperformance लिक्विड क्रोमैटोग्राफी उच्च संकल्प मास स्पेक्ट्रोमेट्री (UPLC-HRMS) का उपयोग जैविक स्रोतों से अलक्षित Metabolomics

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

अल्ट्रा परफॉर्मेंस लिक्विड क्रोमेटोग्राफी द्वारा रचनात्मक विश्लेषण के लिए बैक्टीरियल सेल दीवारों का अलगाव और तैयारी

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

संश्लेषण और Discotic Zirconium फॉस्फेट का छूटना कोलाइडयन लिक्विड क्रिस्टल प्राप्त करने के लिए

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

एक विधि सतह ऑक्सीकरण और कमी के माध्यम से एक तरल धातु की सतह तनाव में हेरफेर करने के लिए

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

Microfluidic वायवीय पिंजरों: में चिप क्रिस्टल फँसाने, हेरफेर के लिए एक उपन्यास दृष्टिकोण और नियंत्रित रासायनिक उपचार

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

उच्च दाब पिक्सल पर सिंगल क्रिस्टल विवर्तन ^ 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

Glucosinolate निष्कर्षण और विश्लेषण उच्च दबाव तरल क्रोमैटोग्राफी साथ के लिए एक सरल विधि (एचपीएलसी)

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

निष्कर्षण और Catecholamine न्यूरोट्रांसमीटर और उनके चयापचयों के उच्च दबाव तरल क्रोमैटोग्राफी के साथ विश्लेषण के लिए एक सुविधाजनक तरीका

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

कुल आंतरिक प्रतिबिंब अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी (TIRAS) एक प्लाज्मा तरल इंटरफेस में Solvated इलेक्ट्रॉनों का पता लगाने के लिए

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

ग्राफीन तरल कोशिका संचरण इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करने के लिए सीटू Nanocrystal नक़्क़ाशी में अध्ययन

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