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

Эта работа была поддержана двусторонним совместным исследовательским проектом HAS-JSPS. Подтверждена финансовая поддержка грантов NKFIH PD 121019 и FK 125134.

1. Подготовка потертых поверхностей для выравнивания молекул LC попланарно
<ol><li>Подготовьте чистые стеклянные субстраты.<ol>
<li>Вырезать стеклянные субстраты с помощью стеклореза на основе алмазов(Таблица материалов) на мелкие квадратные кусочки со средними размерами 1 см х 1 см...

<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>

Как показано на рисунке 1, CB6OABOBu является фото-отзывчивый материал с I, N, ТБ, и Cry фазовых последовательностей при охлаждении. Поскольку локальное упорядочение этих фаз значительно отличается, ожидается, что фотоприводное переключение реологических свойств будет проявля...

Умные механические материалы, способные изменять свои вязкоупругие свойства в ответ на изменение окружающей среды, вызвали огромный интерес у исследователей. Switchability считается наиболее важным материальным фактором, который обеспечивает надежность повторяющихся механических реакций в живых организмах. На сегодняшний день искусственные коммутируемые материалы с универсальными функциями разработаны с использованием мягкой материи (т.е. фоточувствительные гидрогели1,2,3,полимеры4,5, 6,7,8,9,10,11,жидкие кристаллы (LCs)9,10,11, 12,13,14,15,16,17,рН-реакционные микулы18,19,20 ,21,22, и сурфактанты23). Однако эти материалы страдают от более чем одной из следующих проблем: отсутствие обратимости, низкое коэффициент контрастности переключения вязкости, низкая адаптивность и медленная скорость переключения. В обычных материалах существует компромисс между коэффициентом контрастности переключения вязкости и скоростью переключения; таким образом, проектирование материалов, охватывающих все эти критерии с высокой производительностью является сложной задачей. Для реализации материалов с вышеупомянутой всемогущестью необходимо выбрать или проектировать молекулы, которые несут возникающие природы как высокой текучести (вязкое свойство), так и жесткости (эластичное свойство).
Кристаллы жидкости являются идеальными системами с потенциально большим количеством жидкокристаллических и твердых фаз, которые могут быть настроены с помощью молекулярной конструкции. Это позволяет самостоятельно собирать структуры в разных масштабах длины в определенных фазах LC. Например, в то время как высокосимметричные нематические LCs (NL) обладают низкой вязкостью и эластичностью из-за их пространственного порядка на малой дальности, низкосимметричные колобики или smectic LCs демонстрируют высокую вязкость и эластичность из-за одно- и двухмерного дальнего периодиики. Ожидается, что если LC материалы могут быть переключены между двумя фазами с большими различиями в их вязкоупругих свойств, то вязкоупругий смарт-материал с высокой производительностью может быть достигнуто. Несколько примеров были зарегистрированы9,10,11,12,13,14,15.
Данная статья демонстрирует подготовку фотореологического LC-материала с фазовой последовательностью изотропного (I)-нематического (N)-твист-изгиба нематического (ТБ)24-кристалла(Cry) при охлаждении (и наоборот при нагревании), который демонстрирует быструю и обратимую вязкая переключается в ответ на свет. Здесь представлены методы измерения вязкости и иллюстрация микроскопической структуры-вязкости отношений. Подробности описаны в репрезентативных результатах и разделах обсуждения.

<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

Интеллектуальные вязкоупругие материалы, которые реагируют на специфические стимулы, являются одним из наиболее привлекательных классов материалов, важных для будущих технологий, таких как технологии комплаенсировки по требованию, приводы, молекулярные сцепления и нано-/микроскопическая масса Транспортеры. Недавно было установлено, что благодаря специальному твердо-жидкому переходу, реологические свойства могут проявлять значительные изменения, обеспечивая тем самым подходящие интеллектуальные вязкоэлные материалы. Тем не менее, проектирование материалов с таким свойством является сложным, и вперед и назад переключения раз, как правило, долго. Поэтому важно изучить новые рабочие механизмы для реализации твердо-жидких переходов, сократить время переключения и усилить контраст реологических свойств при переключении. Здесь наблюдается свето-индуцированный кристально-жидкий фазовый переход, который характеризуется поляризующей световой микроскопией (POM), фотореометрией, фотодифференцированной сканирующей калории (фото-DSC) и рентгеновской дифракцией (XRD). Свето-индуцированный кристально-жидкий переход фазы представляет ключевые характеристики such as (1) быстрое переключение кристалл-жидких фаз для обоих передних и обратных реакций и (2) высокое коэффициент контрастности вязкости. В характеристике POM выгодно предлагать информацию о пространственном распределении молекулярных ориентаций LC, определять тип жидкокристаллических фаз, появляющихся в материале, и изучать ориентацию LCs. Фотореометрия позволяет измерять реологические свойства материала при световых стимулах и может выявить фотореологические переключения свойств материалов. Photo-DSC - это метод исследования термодинамической информации материалов в темноте и при облучении света. Наконец, XRD позволяет изучать микроскопические структуры материалов. Целью данной статьи является четкое представление о том, как подготовить и измерить обсуждаемые свойства фотореологического материала.

PoM изображения, фотореометрические данные, данные фото-DSC, и XRD интенсивности профили были собраны в темноте во время изменения температуры и в то время как сияющий УФ-излучения. Рисунок 1a,b представляет структуру CB6OABOBu, с его фазовой последовательностью и возмож?...

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

Этот протокол демонстрирует подготовку фотореологического материала, который обладает твердой фазой, различными жидкокристаллическими фазами и изотропной жидкой фазой за счет повышения температуры. Здесь представлены методы измерения структуры-вязкости отношения материала.

Высококонтрастное и быстрое фоторелогическое переключение Твист-Бенд Nematic Liquid Crystal

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

Этот протокол объясняет, как охарактеризовать вязко-растячные свойства жидких кристаллов, и помогает ответить на ключевые вопросы о том, как разрабатывать новые фотореологические материалы. Основным преимуществом этого метода является то, что реологические свойства и соответствующие структурные свойства могут измеряться при световых стимулах в режиме реального времени, что позволяет записывать фотореологическое коммутации поведения. Перед началом процедуры используйте стеклянный резак на основе алмазов, чтобы огранить стеклянные субстраты со средними размерами один на один сантиметр и промыть кусочки при 38 или 42 килогерцахерца в щелочном моющее средство.Затем промыть субстраты с 10 пятиминутных моет с sonication в свежей дистиллированной воды за стирку, и подвергать субстраты УФ-озона, по крайней мере 10 минут. Чтобы добавить слой планарного выравнивания, используйте пипетку, чтобы выдать один миллилитр раствора планарной выравнивания полиамида в 20-микролитровых капель на каждый очищенный стеклянный субстрат. Немедленно используйте вешалку закрутки для того чтобы закрутить пальто приблизительно слой выравнивания 20-нанометров толщиной на substrates.В конце спина, выпекать покрытием стеклянные субстраты при температуре 80 градусов по Цельсию в течение 60 минут, чтобы удалить растворитель, а затем лечение, по крайней мере 60 минут при температуре 180 градусов по Цельсию. Затем используйте лучевую ткань трения машины руб субстратов на соответствующие параметры. Добавьте 100 микролитров фотореактивного клея и 0,1 миллиграмма частиц стекла диаметром пять микрометров на новый стеклянный субстрат и используйте кончик скрепки для смешивания материалов.Передача смешанного материала в четыре угла стеклянной подложки ячейки для регулировки разрыва клеток, и использовать низкое давление ртутного пара короткой дуговой лампы или УФ привело к освещению клетки с 365-нанометровой длиной волны. После освещения поместите ячейку на горячую стадию и установите целевую температуру стадии для нагрева клетки до температуры выше изотропного жидкого нематического фазового перехода. В конце фазового перехода перенесите весь 0,2-микролитерный жидкокристаллическое материал на одну открытую поверхность клетки.Используйте микроспатулу, чтобы подтолкнуть материалы к входу в клетку, чтобы получить контакт между жидким кристаллическим материалом и входом в клетку. Затем подождите, пока жидкий кристаллический материал заполнит клетку капиллярной силой. Для характеристики текстуры клеток жидкокристаллических клеток поместите образцы на горячую стадию, чтобы контролировать температуру образца с точностью плюс-минус 0,1 кельвина под поляризационным световым микроскопом.Используйте цифровую цветную камеру и УФ-эпи-иллюминатор для последовательной записи текстур во время охлаждения и нагрева с УФ-облучением и без него. Для реологического измерения образцов сначала выполняйте геометрическую инерцию и калибровку нулевого зазора в программном обеспечении в соответствии с инструкциями производителя. Затем взвесить 250 миллиграммов порошкообразного образца CB6OABOBu.Затем загрузите образец на базовую кварцевую пластину реометра и установите температуру выборочных камер на значение выше изотропно-нематического фазового перехода. Затем установите значение зазора для приближения измерительной пластины к базовой кварцевой пластине, чтобы сэндвич образца. Используйте бумажные лабораторные салфетки, чтобы обрезать любой избыточный образец, который находится за пределами зазора, когда измерительная пластина останавливается в положении обрезки.Для проведения измерения облучайте образец на 365 нанометров, измеряя фотореологическое переключение CB6OABOBu с помощью лампы короткой дуги пара ртути высокого давления. В нематической фазе реализуется одноосная выравнивание молекул. При снижении температуры до изгиба в темноте образуется полосатый узор, в котором полосы проходят параллельно направлению трения жидкокристаллическим клеткам.Дальнейшее снижение температуры приводит к кристаллизации. Облучение ультрафиолетовым светом изменяет конформацию от транса до состояния cis, что приводит к фазовому изменению и, таким образом, изменению текстуры, при этом УФ-излучение преобразует полосатую текстуру в одноосное выровненное состояние нематической фазы, начиная с фазы изгиба. Выключение УФ-излучения позволяет молекулам расслабиться и вернуться в транс-состояние, что приводит к реформированию полосатой текстуры фазы изгиба.Измерение эффективной вязкости CB6OABOBu при различных условиях выявляет температурную зависимость эффективной вязкой вязкости. Здесь можно наблюдать зависимость от стресса стрижки эффективной вязкости при различных температурах во время первого и второго заежек. На этом графике показаны различия между эффективной вязкостью стрижки, вызванной уф-облучением при различных температурах.И эти графики иллюстрируют кривые переключения эффективной вязкости стрижки в бревенчатой шкале при двух разных температурах. Для получения достоверных данных крайне важно откалибровать реометр прямо перед получением измерений. Одна из идей для будущих исследований на фоточувствительных димеров заключается в том, чтобы проверить широкополосные диэлектрические спектры, которые могли бы дать представление о молекулярной динамике на различных фазах и условиях освещения.

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

Нецелевые Метаболомики из биологических источников Использование UltraPerformance жидкостной хроматографии высокого разрешения масс-спектрометрии (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

Изоляция и подготовка бактериальных клеточных стенок для композиционного анализа с помощью ультра производительности жидкой хроматографии

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

Синтез и Отслоение дискотического циркониевых Фосфаты для получения кристаллов коллоидное Liquid

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

Метод манипулировать поверхностное натяжение жидкого металла с помощью поверхностного окисления и восстановления

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

Микрожидком Пневматические Садки: Новый подход к В микросхеме Кристал Trapping, манипуляция и управляемому Химическая обработка

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

Высокое давление монокристалл дифракция при РХ ^ 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

Прямолинейный метод глюкозинолатов экстракции и анализа с высоким давлением жидкостной хроматографии (ВЭЖХ)

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

Удобный метод для извлечения и анализа с высокого давления жидкостной хроматографии и их метаболитов катехоламинов нейротрансмиттеров

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

Полное внутреннее отражение абсорбционная спектроскопия (Тирас) для обнаружения сольватированного электронов в плазме жидкость интерфейс

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

С помощью графена жидкости клеток просвечивающей электронной микроскопии для изучения на месте Нанокристаллические травления

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