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

이 작품은 HAS-JSPS 양자 공동 연구 프로젝트에 의해 지원되었다. 보조금 NKFIH PD 121019 및 FK 125134의 재정 지원이 인정됩니다.

1. LC 분자를 평면으로 정렬하기위한 문질러표면의 준비
<ol><li>깨끗한 유리 기판을 준비합니다.<ol>
<li>다이아몬드 기반 유리 커터(재료표)를사용하여 유리 기판을 1cm x 1 cm의 평균 크기의 작은 정사각형 조각으로 잘라낸다. 세제 : 1 : 3의 물 부피 비율과 증류수로 반복적으로 헹구습니다 (일반적으로 각 헹구에 대해 초음파 처리 5 분으로 10 배 이상).</li>
		<li>기판을 자외선 ...

<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>

그림 1에서알 수 있듯이 CB6OABOBu는 냉각 시 I, N, TB 및 Cry 위상 시퀀스가 있는 포토 반응형 소재입니다. 이러한 단계의 국부적 주문은 크게 다르기 때문에 유변학적 특성의 사진 구동 스위칭은 양호한 점탄성 대비를 나타낼 것으로 예상됩니다. 이를 정량적으로 조사하기 위해 광 투과 측정을 수행했습니다.
먼저, 어둠 속에서 측정된 유변학 데이터를 고려?...

환경 변화에 대응하여 점탄성 특성을 변경할 수 있는 스마트 기계 재료는 연구자들 사이에서 엄청난 관심을 불러일으켰습니다. 전환성은 살아있는 유기체에서 반복적인 기계적 반응의 견고성을 제공하는 가장 중요한 재료 요인으로 간주됩니다. 현재까지 다재다능한 기능을 갖춘 인공 전환 가능한 재료는 연질 물질 (즉, 광 반응 하이드로겔1,2,3,폴리머4,5) 등을 활용하여 설계되었습니다. 6,7,8,9,10,11, 액정 [LC]9,10,11, 12,13,14,15,16 ,17,pH 반응 미셀18,19,20 ,21,22, 및 계면 활성제23). 그러나 이러한 재료는 가역성 부족, 점탄성의 낮은 스위칭 명암비, 낮은 적응도 및 느린 스위칭 속도 등 하나 이상의 문제를 겪습니다. 종래의 재료에서 점탄성의 스위칭 명암비와 스위칭 속도 사이에 는 절충이 존재합니다. 따라서 이러한 모든 기준을 고성능으로 다루는 재료를 설계하는 것은 어려운 일입니다. 앞서 언급한 전능성을 가진 물질을 실현하기 위해서는 높은 유동성(점성 특성)과 강성(탄성 특성)의 응급 특성을 전달하는 분자를 선택하거나 설계하는 것이 필수적입니다.
액정은 분자 설계에 의해 조정될 수 있는 잠재적으로 많은 수의 액정 및 고체 상을 가진 이상적인 시스템입니다. 이를 통해 특정 LC 위상에서 서로 다른 길이 스케일에서 자체 조립된 구조물을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 대칭성이 높은 Nematic LCs(NFC)는 단거리 공간 순서로 인해 점도와 탄성이 낮지만, 낮은 대칭 열또는 소성 LC는 1차원 및 2차원 장거리로 인해 높은 점도와 탄성을 나타낸다. 주기성. LC 재료가 점탄성 특성에 큰 차이가있는 두 단계 사이를 전환 할 수 있다면 고성능의 점탄성 스마트 소재를 얻을 수 있습니다. 몇 가지 예는9,10, 11,12,13,14,15로보고되었습니다.
이 문서는 빠르고 가역적 인 전시 등방성 (I)-nematic (N)-트위스트 벤드 네매틱 (TB)24-크리스탈 (울음 소리)의 위상 시퀀스와 광기변 LC 물질의 준비를 보여줍니다 (가열 시 그 반대의 경우도 마찬가지), 이는 빛에 반응하여 점탄성 스위칭. 여기서 제시된 점탄성 및 현미경 구조-점탄성 관계의 그림들을 측정하는 방법이 제시된다. 자세한 내용은 대표 결과 및 토론 섹션에 설명되어 있습니다.

<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

특정 자극에 반응하는 스마트 점탄성 재료는 온디맨드 전환 접착 기술, 액추에이터, 분자 클러치 및 나노/현미경 질량과 같은 미래 기술에 중요한 가장 매력적인 재료 군 중 하나입니다. 전송기. 최근에는 특수 고체-액체 전이를 통해 유변학적 특성이 상당한 변화를 나타낼 수 있어 적합한 스마트 점탄성 물질을 제공하는 것으로 나타났습니다. 그러나 이러한 특성을 가진 재질을 설계하는 것은 복잡하며, 전진 및 후진 스위칭 시간은 일반적으로 길다. 따라서 고체-액체 전환을 실현하고, 스위칭 시간을 단축하며, 스위칭 시 유변학적 특성의 대비를 향상시키기 위해 새로운 작업 메커니즘을 탐색하는 것이 중요합니다. 여기서, 광-액체 상 전이가 관찰되며, 이는 편광 광 현미경 검사법(POM), 광류학, 광차 감산 열량계(광-DSC) 및 X선 회절(XRD)을 편광시키는 것을 특징으로 한다. 빛으로 유도된 결정-액체 상 전이는 (1) 전진 및 후면 반응모두에 대한 결정-액체 상의 빠른 스위칭 및 (2) 높은 점탄성 비와 같은 주요 특징을 제시합니다. 특성화에서 POM은 LC 분자 배향의 공간 분포에 대한 정보를 제공하고, 재료에 나타나는 액정 상 유형을 결정하고, LC의 방향을 연구하는 데 유리합니다. 광 자극 하에서 재료의 유변학적 특성을 측정할 수 있으며 재료의 광회학적 스위칭 특성을 나타낼 수 있습니다. Photo-DSC는 어둠과 광 조사 하에서 물질의 열역학 적 정보를 조사하는 기술입니다. 마지막으로 XRD는 물질의 미세한 구조를 연구할 수 있습니다. 이 문서의 목적은 광유문 물질의 논의 된 특성을 준비하고 측정하는 방법을 명확하게 제시하는 것입니다.

POM 이미지, 광류도 측정 데이터, 사진-DSC 데이터 및 XRD 강도 프로파일은 온도 변화 동안 및 UV 빛을 비추는 동안 어둠 속에서 수집되었습니다. 그림 1a, b는 모델링 프로그램에서 MM2 포스필드에 의해 최적화된 위상 서열 및 가능한 적합성(예: ChemBio3D)과 함께 CB6OABOBu의 구조를 나타낸다.
CB6OABOBu가 트랜스 상태에 있을 때, 두 개의 에너지 그럴듯한...

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

이 프로토콜은 온도를 증가시킴으로써 고체 상, 다양한 액결정 상 및 등방성 액체 상을 나타내는 광변학 물질의 제조를 보여줍니다. 여기서 제시된 재료의 구조-점탄성 관계를 측정하는 방법이 제시된다.

트위스트 벤드 네매틱 액정의 고대비 및 빠른 광역학 스위칭

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

이 프로토콜은 액정의 점탄성 스트레칭 특성을 특성화하는 방법을 설명하고 새로운 광원 물질을 개발하는 방법에 대한 주요 질문에 답하는 데 도움이됩니다. 이 방법의 주요 장점은 유변학적 특성및 관련 구조 적 특성이 실시간으로 빛 자극하에서 측정할 수 있어 광변 스위칭 동작을 기록할 수 있다는 것입니다. 절차를 시작하기 전에 다이아몬드 기반 유리 커터를 사용하여 평균 1센티미터 크기의 유리 기판을 자르고 알칼리성 세제에서 38 또는 42 킬로미터헤르츠로 조각을 씻으실 수 있습니다.다음으로 10 5분간 세척할 때 신선한 증류수로 초음파 처리로 기판을 헹구고, 기판을 UV-오존으로 10분 이상 세척한다. 평면 정렬 레이어를 추가하려면 파이펫을 사용하여 폴리아미드 플래너 정렬 용액의 1밀리리터를 각 세척 유리 기판에 20 마이크로리터 방울로 분배합니다. 즉시 스핀 코터를 사용하여 약 20 나노미터 두께의 정렬 층을 기판에 회전시합니다.스핀의 끝에서, 용매를 제거하기 위해 섭씨 80도에서 코팅 유리 기판을 굽고, 180섭씨에서 적어도 60 분 동안 경화합니다. 그런 다음 레이온 천 마찰 기계를 사용하여 적절한 매개 변수에서 기판을 문질러주세요. 광반응 접착제 100마이크로리터와 5마이크로미터 직경의 유리 입자0.1밀리그램을 새로운 유리 기판에 추가하고 종이 클립 끝을 사용하여 재료를 혼합합니다.혼합 물질을 유리 기판 셀의 4개의 모서리로 이송하여 세포 간격을 조정하고, 저압 수은 증기 짧은 아크 램프 또는 UV를 사용하여 365나노미터 파장으로 세포를 비춥니다. 조명 후, 세포를 뜨거운 단계에 배치하고, 상기 단계의 목표 온도를 설정하여 이소트로픽 액체 네매트 상 전이 위의 온도로 세포를 가열한다. 상 전이가 끝나면 전체 0.2에서 10 마이크로리터 액정 물질을 세포의 하나의 열린 표면에 전달합니다.마이크로파티큘라를 사용하여 액체 결정 물질과 세포의 입구 사이의 접촉을 얻기 위해 세포 입구쪽으로 재료를 밀어 넣습니다. 그런 다음 액정 물질이 모세관력으로 세포를 채울 때까지 기다립니다. 액정 세포의 질감 특성화를 위해, 편광 광 현미경하에서 플러스 또는 마이너스 0.1 켈빈 정확도로 샘플 온도를 제어하기 위해 샘플을 뜨거운 단계에 배치합니다.디지털 컬러 카메라와 UV 에피 일루미네이터를 사용하여 UV 조사 없이 냉각 및 가열 시 텍스처를 순차적으로 기록합니다. 샘플의 유변학적 측정을 위해 먼저 제조업체의 지침에 따라 소프트웨어 내에서 형상 관성 및 제로 갭 교정을 수행합니다. 그런 다음 가루 CB6OABOBu 샘플의 250 밀리그램을 계량합니다.다음으로 샘플을 류미터의 기저 석영 판에 적재하고, 샘플 챔버의 온도를 등위-네매계 상 전이점 위의 값으로 설정한다. 그런 다음 측정 플레이트에 기초 석영 판에 접근하여 샘플을 샌드위치하기 위한 갭 값을 설정합니다. 측정 플레이트가 트리밍 위치에서 멈출 때 틈새 외부에 있는 초과 샘플을 트리밍하기 위해 종이 실험실 물티슈를 사용합니다.측정을 수행하기 위해, 365 나노미터에서 샘플을 조사하여 고압 수은 증기 짧은 아크 램프를 사용하여 CB6OABOBu의 광변적 스위칭을 측정한다. 네매틱 단계에서 분자의 단방향 정렬이 실현됩니다. 어둠 속에서 비틀림구부림으로 온도를 감소시키는 경우 줄무늬가 액정 세포의 마찰 방향과 평행하게 실행되는 줄무늬 패턴이 형성됩니다.온도의 추가 감소는 결정화로 이어집니다. UV 광을 가진 조사는 변형을 트랜스에서 시스 상태로 변경하여 위상 변화와 질감 변동을 초래하며, UV 광은 비틀림 굽힘 단계에서 시작할 때 줄무늬 텍스처를 네매틱 위상의 단방향 정렬 상태로 변환합니다. UV 광을 끄면 분자가 트랜스 상태를 이완하고 다시 입력하여 비틀림 절삭 단계의 줄무늬 질감을 재구성할 수 있습니다.다양한 조건하에서 CB6OABOBu의 효과적인 점도를 측정하면 효과적인 전단 점도의 온도 의존도가 드러납니다. 여기서 는 제1 및 두 번째 주행 동안 다른 온도에서 효과적인 전단 점도의 전단 응력 의존성을 관찰할 수 있다. 이 그래프에서, 다른 온도에서 UV 조사에 의해 트리거된 효과적인 전단 점도 간의 변화가 도시된다.그리고 이러한 그래프는 두 개의 서로 다른 온도에서 로그 스케일에서 효과적인 전단 점도의 스위칭 곡선을 보여줍니다. 신뢰할 수 있는 데이터를 얻으려면 측정을 받기 직전에 레오미터를 보정하는 것이 중요합니다. 감광성 조광기에 대한 향후 연구를 위한 한 가지 아이디어는 다양한 단계와 조명 조건에서 분자 역학에 대한 통찰력을 줄 수 있는 광대역 유전체 스펙트럼을 확인하는 것입니다.

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 액체 크로마토 그래피 고해상도 질량 분석 (UPLC-HRMS)를 사용하여 생물 소스에서 타겟이 불분명 한 대사

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

연구

화학

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

초성능 액체 크로마토그래피에 의한 조성 분석을 위한 세균세포벽의 격리 및 준비

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

합성 및 디스코 틱 지르코늄 인산염의 각질 제거는 콜로이드 액체 크리스탈을 구하는

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

방법은 표면 산화와 환원을 통해 액체 금속의 표면 장력을 조작

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

미세 유체 압축 공기를 넣은 케이지 : A의 칩 크리스탈 트래핑, 조작에 대한 새로운 접근 방식 및 제어 화학 처리

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

고압 PX에서 단결정 회절 ^ 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

고압 액체 크로마토 그래피와 글루코 추출 및 분석을위한 간단한 방법 (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

추출 및 카 테 콜 아민 신경 전달 물질과 그들의 대사 산물의 고압 액체 크로마토그래피로 분석 하는 편리한 방법

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

총 내부 반사 흡수 분광학 (TIRAS) 플라즈마 액체 인터페이스에서 Solvated 전자의 탐지

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

Nanocrystal 에칭 제자리에서 공부를 그래 액체 셀 전송 전자 현미경 검사 법을 사용 하 여

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