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

Bu çalışma HAS-JSPS ikili ortak araştırma projesi tarafından desteklendi. NKFIH PD 121019 ve FK 125134 hibelerden mali destek kabul edilmektedir.

1. LC moleküllerinin düzlemsel olarak hizalanması için ovuşturulmuş yüzeylerin hazırlanması
<ol><li>Temiz cam yüzeyler hazırlayın.<ol>
<li>Bir elmas tabanlı cam kesici(Malzeme Tablosu)kullanarak kesme cam yüzeyleri 1 cm x 1 cm. boyutlarında küçük kare parçalar halinde 38 kHz veya 42 kHz alkali bir deterjanda sonication ile yıkayın (Malzeme Tablosu, suda seyreltilmiş bir deterjan:su hacmi oranı 1:3) ve tekrar tekrar distile su ile durulayın (genellikle, her durul...

<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>

Şekil 1'deortaya konan CB6OABOBu, soğutma üzerine I, N, TB ve Cry faz dizileri ile fotoğraf duyarlı bir malzemedir. Bu evrelerin lokal sıralanması önemli ölçüde farklılık gösterdiğinden, reolojik özelliklerin fotoğrafa dayalı geçişinin iyi viskoelastik kontrast göstermesi beklenmektedir. Bunu nicel olarak araştırmak için foto-reoloji ölçümleri yapıldı.
İlk olarak, karanlıkta ölçülen reolojik verileri göz önünde bulundururuz<str...

Çevresel farklılıklara yanıt olarak viskoelastik özelliklerini değiştirebilme yeteneğine sahip akıllı mekanik malzemeler araştırmacılar arasında büyük ilgi yaratmış. Anahtarlanabilirlik, canlı organizmalarda tekrarlayan mekanik tepkisağlamlığı sunan en önemli malzeme faktörü olarak kabul edilir. Bugüne kadar, çok yönlü fonksiyonlara sahip yapay değiştirilebilir malzemeler yumuşak madde kullanılarak tasarlanmıştır (yani, fotoduyarlı hidrojeller1,2,3, polimerler4,5, 6,7,8,9,10,11, sıvı kristaller [LCs]9,10,11, 12,13,14,15,16,17, pH duyarlı micelller18,19,20 ,21,22, ve yüzey aktif maddeler23). Ancak, bu malzemeler aşağıdaki sorunlardan birden fazla muzdarip: geri döndürülebilirlik eksikliği, viskoelastisite düşük anahtarlama kontrast oranı, düşük adaptasyon, ve yavaş anahtarlama hızı. Konvansiyonel malzemelerde, viskoelastisitenin anahtarlama kontrast oranı ile anahtarlama hızı arasında bir denge vardır; bu nedenle, yüksek performans ile tüm bu kriterleri kapsayan malzemeler tasarımı zordur. Yukarıda belirtilen omnicapability ile malzeme gerçekleştirmek için, seçme veya hem yüksek akışkanlık (viskoz özelliği) ve sertlik (elastik özellik) acil doğa taşıyan moleküllerin tasarımı esastır.
Sıvı kristaller, moleküler tasarımla ayarlanabilen çok sayıda sıvı kristal ve katı faza sahip ideal sistemlerdir. Bu, özellikle LC aşamalarında farklı uzunluk ölçeklerinde kendi kendine monte edilmiş yapılara olanak tanır. Örneğin, yüksek simetrili nematik LC'ler (NLC'ler) kısa menzilli uzamsal sıraları nedeniyle düşük viskozite ve elastikiyet gösterirken, düşük simetrili columnar veya smektik LC'ler bir ve iki boyutlu uzun menzilli olmaları nedeniyle yüksek viskozite ve elastikiyet gösterirler. Periodicities. LC malzemelerin viskoelastik özelliklerinde büyük farklılıklar olan iki faz arasında geçiş yapAbiliyorsa, yüksek performanslı viskoelastik akıllı malzeme elde edilmesi beklenmektedir. Birkaç örnek bildirilmiştir9,10,11,12,13,14,15.
Bu makale, hızlı ve geri dönüşümlü olarak gösterilen, soğutma üzerine izotropik (I)-nematik (N)-büküm-büküm nematik (TB)24-kristal (Cry) faz sırası ile fotoreolojik LC malzemehazırlanması göstermektedir ışığa yanıt olarak viskoelastik anahtarlama. Burada viskoelastisite ölçme yöntemleri ve mikroskobik yapı-viskoelastisite ilişkisinin bir illüstrasyon sunulmuştur. Ayrıntılar temsili sonuçlar ve tartışma bölümlerinde açıklanmıştır.

<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

Belirli uyaranlara yanıt veren akıllı viskoelastik malzemeler, isteğe bağlı değiştirilebilir yapışma teknolojileri, aktüatörler, moleküler debriyajlar ve nano/mikroskobik kütle gibi gelecekteki teknolojiler için önemli olan en cazip malzeme sınıflarından biridir. Taşıyıcı. Son zamanlarda özel bir katı-sıvı geçiş yoluyla, reolojik özellikleri önemli değişiklikler sergileyebilir bulundu, böylece uygun akıllı viskoelastik malzemeler sağlayan. Ancak, böyle bir özelliğe sahip malzemelerin tasarlanması karmaşıktır ve ileri ve geri geçiş süreleri genellikle uzundur. Bu nedenle, katı-sıvı geçişleri gerçekleştirmek, anahtarlama süresini kısaltmak ve anahtarlama sırasında reolojik özelliklerin kontrastını artırmak için yeni çalışma mekanizmaları keşfetmek önemlidir. Burada, Polarize ışık mikroskobu (POM), fotoromaometri, foto-diferansiyel tarama kalorimtrisi (foto-DSC) ve X-ışını kırınımı (XRD) ile karakterize ışık kaynaklı kristal-sıvı faz geçişi gözlenmektedir. Işık kaynaklı kristal-sıvı faz geçişi(1) hem ileri hem de geri reaksiyonlar için kristal-sıvı fazların hızlı anahtarlama ve (2) viskoelastisite yüksek kontrast oranı gibi temel özellikleri sunar. Karakterizasyonda POM, LC molekül oryantasyonlarının mekansal dağılımı hakkında bilgi sunma, malzemede görünen sıvı kristal evrelerinin türünü belirleme ve LC'lerin yönünü incelemede avantajlıdır. bir malzemenin reolojik özelliklerinin ışık uyaranları altında ölçülmesine izin verir ve malzemelerin fotoromatolojik anahtarlama özelliklerini ortaya çıkarabilir. Photo-DSC karanlıkta ve ışık ışınlama altında malzemelerin termodinamik bilgi araştırmak için bir tekniktir. Son olarak, XRD malzemelerin mikroskobik yapılarının incelenmesine izin verir. Bu makalenin amacı, fotoromatolojik bir materyalin tartışılan özelliklerini nasıl hazırlayacağıve ölçeceğini açıkça sunmaktır.

POM görüntüleri, fotoromametrik veriler, foto-DSC verileri ve XRD yoğunluk profilleri sıcaklık değişimi sırasında ve UV ışığı parlarken karanlıkta toplandı. Şekil 1a,b, faz sırası ve modelleme programında MM2 forcefield tarafından optimize edilmiş olası konformasyonları (örneğin ChemBio3D) ile CB6OABOBu'nun yapısını temsil eder.
CB6OABOBu trans-devlet olduğunda, iki enerji-makul konformasyonel devletler görünür, v...

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

Bu protokol, katı faz, çeşitli sıvı kristal fazlar ve sıcaklığı artırarak izotropik sıvı faz sergileyen bir fotoromatolojik malzemenin hazırlanmasını göstermektedir. Burada malzemenin yapı-viskoelastisite ilişkisini ölçme yöntemleri sunulmuştur.

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

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

Bu protokol sıvı kristallerin viskoelastik germe özelliklerini nasıl karakterize edeceğini açıklar ve yeni fotoromatolojik malzemelerin nasıl geliştirilenle ilgili anahtar soruları yanıtlamaya yardımcı olur. Bu yöntemin en büyük avantajı, reolojik özelliklerin ve ilgili yapısal özelliklerin ışık uyaranları altında gerçek zamanlı olarak ölçülebilmesi ve fotoromatolojik anahtarlama davranışının kaydedilmesidir. İşleme başlamadan önce, ortalama bir santimetre boyutlarında cam yüzeyleri kesmek için elmas tabanlı bir cam kesici kullanın ve parçaları 38 veya 42 kilohertz'de alkali bir deterjanla yıkayın.Daha sonra yüzeyleri yıkama başına taze distile suda sonication ile 10 beş dakikalık yıkar ile durulayın ve en az 10 dakika UV-ozon için substratlar tabi. Düzlemsel hizalama katmanı eklemek için, temizlenen her cam yüzeyinüzerine 20 mikrolitrelik damlacıklarda bir mililitre poliamid düzlemsel hizalama çözeltisi dağıtmak için bir pipet kullanın. Hemen yüzeyler üzerine yaklaşık 20 nanometre kalınlığında hizalama tabakası kat spin için bir spin coater kullanın.Spin sonunda, çözücü kaldırmak için 60 dakika boyunca 80 derece santigrat kaplamalı cam yüzeyler pişirin, 180 santigrat derece en az 60 dakika kür takip. Daha sonra uygun parametrelerde yüzeyleri ovmak için bir rayon bez sürtünme makinesi kullanın. Yeni bir cam yüzey üzerine fotoreaktif yapıştırıcı ve 5 mikrometre çapında cam parçacıkları 0,1 miligram 100 mikrolitre ekleyin ve malzemeleri karıştırmak için bir ataş ucu kullanın.Hücre boşluğu ayarlamak için cam substrat hücrenin dört köşesine karışık malzeme aktarın ve düşük basınçlı cıva buharı kısa ark lambası veya UV 365 nanometre dalga boyu ile hücre aydınlatmak için led kullanın. Aydınlatmadan sonra, hücreyi sıcak bir aşamaya yerleştirin ve hücreyi izotropik sıvı nematik faz geçişinin üzerinde bir sıcaklığa ısıtmak için sahnenin hedef sıcaklığını ayarlayın. Faz geçişinin sonunda, 0,2 ila 10 mikrolitrelik sıvı kristal malzemenin tamamını hücrenin açık bir yüzeyine aktarın.Sıvı kristal malzeme ve hücregirişi arasında temas elde etmek için hücre girişine doğru malzeme itmek için bir microspatula kullanın. Sonra sıvı kristal malzeme kılcal kuvvet ile hücre doldurmak için bekleyin. Sıvı kristal hücrelerinin doku karakterizasyonu için, örnekleri polarize ışık mikroskobu altında artı veya eksi 0,1 kelvin doğruluğu ile numune sıcaklığını kontrol etmek için sıcak sahne üzerine yerleştirin.UV ışınlaması ile ve olmadan soğutma ve ısıtma sırasında dokuları sırayla kaydetmek için dijital renkli kamera ve UV epi-illuminator kullanın. Numunelerin reolojik ölçümü için, önce üreticinin talimatlarına göre yazılım içinde geometri ataleti ve sıfır boşluk kalibrasyonları gerçekleştirin. Sonra toz CB6OABU örnek 250 miligram dışarı tartmak.Bir sonraki yük reometre nin baz kuvars plaka üzerine örnek ve izotropik-nematik faz geçiş noktası üzerinde bir değer için örnek odasının sıcaklığını ayarlayın. Daha sonra numuneyi sandviçlemek için ölçüm plakasını taban kuvars plakasına yaklaştırmak için bir boşluk değeri belirleyin. Ölçüm plakası kırpma konumunda durduğunda boşluğun dışında olan fazla numuneyi kesmek için kağıt laboratuar mendilleri kullanın.Ölçümü gerçekleştirmek için, cb6OABOBu'nun fotoromatolojik anahtarlamasını yüksek basınçlı cıva buharı kısa ark lambasını kullanarak ölçerek numuneyi 365 nanometreye ışınlayın. Nematik fazda moleküllerin tek eksenli bir hizalaması gerçekleşir. Sıcaklığı karanlıkta büküm büküme düşürürken, çizgili çizgilerin sıvı kristal hücresinin sürtünme yönüne paralel olarak koşturduğu çizgili bir desen oluşur.Sıcaklığın daha da düşmesi kristalleşmeye yol açar. UV ışığı ile ışınlama, bükümün transtan cis durumuna dönüşmesine neden olarak faz değişimi ve dolayısıyla doku değişimi yle sonuçlanır ve UV ışığı, büküm-büküm aşamasından başlayarak çizgili dokuyu nematik fazın tek eksenli hizalanmış durumuna dönüştürür. UV ışığının kapatılıp moleküllerin güçlerinigüsüne ve trans durumuna tekrar girişmesine olanak sağlayarak büküm büküm fazının çizgili dokusunun yeniden oluşturuçunu sağlayır.CB6OABOBu'nun çeşitli koşullar altında etkin viskozitesinin ölçülmesi, etkili kesme viskozitesinin sıcaklık bağımlılığını ortaya koymaktadır. Burada birinci ve ikinci koşularda farklı sıcaklıklarda etkili kesme viskozitesinin kesme stresi bağımlılığı görülebilir. Bu grafikte, farklı sıcaklıklarda UV ışınlama tarafından tetiklenen etkili kesme viskozitesi arasındaki varyasyon gösterilmiştir.Ve bu grafikler, iki farklı sıcaklıkta bir günlük ölçeğinde etkili kesme viskozitesinin anahtarlama eğrilerini göstermektedir. Güvenilir veri elde etmek için, ölçümleri almadan hemen önce reometreyi kalibre etmek çok önemlidir. Işığa duyarlı dimerler üzerinde gelecekteki çalışmalar için bir fikir farklı aşamaları ve aydınlatma koşulları moleküler dinamikleri içine fikir verebilir bir geniş bant dielektrik spektrumları kontrol etmektir.

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

Ultra Performanslı Sıvı Kromatografi-Yüksek Çözünürlüklü Kütle Spektrometre (UPLC-HRMS) kullanarak Biyolojik Kaynaklar gelen hedefsiz Metabolomik

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

Ultra Performanslı Sıvı Kromatografisi ile Bileşimsel Analiz için Bakteriyel Hücre Duvarlarının İzolasyonu ve Hazırlanması

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

Sentezi ve diskotik Zirkonyum Fosfatların Eksfoliasyon Kolloidal Sıvı Kristaller Edinme

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

Bir Yöntem Yüzey Oksidasyon ve İndirgeme yoluyla Sıvı Metal Yüzey Gerilim işleyin

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

Mikroakışkan Pnömatik Kafesler: Bir In-yonga Kristal Bindirme, Manipülasyon için Yeni Yaklaşım ve Kontrollü Kimyasal Arıtma

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

Yüksek Basınçlı PX de Tek Kristal Kırınımı ^ 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

Yüksek basınçlı Sıvı Kromatografi ile Glukosinolat Ekstraksiyon ve Analiz A Basit Yöntemi (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

Ayıklama ve çözümleme katekoiamin nörotransmitter ve onların metabolitleri yüksek basınçlı sıvı Kromatografi ile uygun bir yöntem

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

Toplam iç yansıma soğurma spektroskopisi (TIRAS) Solvated elektron vasıl bir plazma-sıvı arayüzey tespiti için

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

Situ Nanocrystal gravür çalışmaya Graphene sıvı hücre iletim elektron mikroskobu kullanarak

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