عاليه التباين وسريع التحول الضوئي من الكريستال السائل تويست-بيند

يشرح هذا البروتوكول كيفية توصيف خصائص التمدد اللزجة للبلورات السائلة، ويساعد على الإجابة على الأسئلة الرئيسية حول كيفية تطوير مواد ضوئية جديدة. والميزة الرئيسية لهذه الطريقة هي أن الخصائص الريولوجية والخصائص الهيكلية ذات الصلة يمكن قياسها تحت المحفزات الخفيفة في الوقت الحقيقي ، مما يسمح بتسجيل سلوك التبديل الضوئي. قبل البدء في الإجراء ، استخدم قاطعًا زجاجيًا قائمًا على الألماس لقطع ركائز الزجاج بأحجام متوسطة من سنتيمتر واحد تلو الواحد ، وغسل القطع بسعر 38 أو 42 كيلو هرتز في منظفات قلوية.

المقبل شطف ركائز مع 10 خمس دقائق يغسل مع سونيكيشن في الماء المقطر الطازج في غسل، وإخضاع ركائز للأشعة فوق البنفسجية الأوزون لمدة 10 دقائق على الأقل. لإضافة طبقة محاذاة ألواحية، استخدم ماصة لصرف مللي واحد من محلول محاذاة مُنقط متعدد المواليد في قطرات 20 ميكرولتر على كل ركيزة زجاجية نظيفة. على الفور استخدام معطف تدور لتدور طبقة محاذاة سميكة 20 نانومتر تقريبا على ركائز.

في نهاية الدورة، خبز ركائز الزجاج المغلفة في 80 درجة مئوية لمدة 60 دقيقة لإزالة المذيبات، تليها علاج لمدة 60 دقيقة على الأقل في 180 درجة مئوية. ثم استخدم آلة فرك القماش رايون لفرك ركائز في المعلمات المناسبة. إضافة 100 ميكرولترات من لاصقة photoreactive و 0.1 ملليغرام من خمسة ميكرومتر الجسيمات الزجاج قطرها على الركيزة الزجاجية الجديدة، واستخدام غيض من مشبك الورق لخلط المواد.

نقل المواد المختلطة إلى أربع زوايا من الخلية الركيزة الزجاجية لضبط فجوة الخلية، واستخدام الزئبق منخفضة الضغط بخار قوس قصير مصباح أو الأشعة فوق البنفسجية أدى إلى إلقاء الضوء على الخلية مع طول موجة 365 نانومتر. بعد الإضاءة، ضع الخلية على خشبة المسرح الساخن، وتعيين درجة الحرارة المستهدفة من المرحلة لتسخين الخلية إلى درجة حرارة أعلى من انتقال المرحلة الخيطية السائلة متساوي الانتقال. في نهاية المرحلة الانتقالية، نقل كامل 0.2 إلى 10 ميكرولتر مادة الكريستال السائل على سطح واحد مفتوح من الخلية.

استخدام microspatula لدفع المواد نحو مدخل الخلية للحصول على اتصال بين مادة الكريستال السائل ومدخل الخلية. ثم انتظر المواد الكريستال السائل لملء الخلية بالقوة الشعرية. لتوصيف نسيج الخلايا البلورية السائلة، ضع العينات على المسرح الساخن للتحكم في درجة حرارة العينة بدقة 0.1 كلفن زائد أو ناقص تحت مجهر خفيف مستقطب.

استخدام كاميرا ملونة رقمية و UV epi-illuminator لتسجيل تسلسلي القوام أثناء التبريد والتدفئة مع وبدون الأشعة فوق البنفسجية. لقياس الريولوجي للعينات، أولاً تنفيذ الجمود الهندسي ومعايرة الفجوة الصفرية داخل البرنامج وفقا لتعليمات الشركة المصنعة. ثم تزن بها 250 ملليغرام من مسحوق CB6OABOBu العينة.

المقبل تحميل العينة على لوحة الكوارتز قاعدة من rheometer، وتعيين درجة حرارة غرفة عينة إلى قيمة أعلى من نقطة انتقال المرحلة متساوي النمية. ثم تعيين قيمة الفجوة لالاقتراب من لوحة قياس إلى لوحة الكوارتز قاعدة لساندويتش العينة. استخدم مناديل معمل الورق لتقليم أي عينة زائدة خارج الفجوة عندما تتوقف لوحة القياس عند موضع التشذيب.

لإجراء القياس، تشع العينة عند 365 نانومتر، وقياس التحول الضوئي من CB6OABOBu باستخدام مصباح قوس قصير بخار الزئبق عالي الضغط. في مرحلة النماتية، يتم تحقيق محاذاة أحادية الجزيئات. عند خفض درجة الحرارة إلى التواء الانحناء في الظلام، وأشكال نمط مخطط، الذي خطوط تشغيل موازية لاتجاه فرك الخلية الكريستالية السائلة.

مزيد من الانخفاض في درجة الحرارة يؤدي إلى التبلور. تشعيع مع ضوء الأشعة فوق البنفسجية يغير التشكل من عبر إلى دولة رابطة الدول المستقلة، مما أدى إلى الاختلاف المرحلة وبالتالي الاختلاف الملمس، مع ضوء الأشعة فوق البنفسجية تحويل الملمس مخطط إلى حالة الانحياز uniaxial من المرحلة الخيطية عند البدء من مرحلة تطور الانحناء. إيقاف ضوء الأشعة فوق البنفسجية يسمح للجزيئات الاسترخاء وإعادة الدخول إلى حالة عبر، مما أدى إلى إصلاح نسيج مخطط من مرحلة تطور الانحناء.

قياس اللزوجة الفعالة لCB6OABOBu تحت ظروف مختلفة يكشف عن اعتماد درجة الحرارة من اللزوجة القص الفعال. هنا يمكن ملاحظة الاعتماد على الإجهاد القص من اللزوجة القص الفعالة في درجات حرارة مختلفة خلال الأشواط الأولى والثانية. في هذا الرسم البياني، يظهر الاختلاف بين اللزوجة القص الفعالة الناجمة عن الأشعة فوق البنفسجية في درجات حرارة مختلفة.

وهذه الرسوم البيانية توضح منحنيات التبديل لزوجة القص الفعالة في مقياس السجل في درجات حرارة مختلفة. للحصول على بيانات موثوقة، من المهم معايرة مقياس الرحى قبل الحصول على القياسات. فكرة واحدة للدراسات المستقبلية على الخافتات الحساسة للضوء هي التحقق من الأطياف العازلة ذات النطاق العريض التي يمكن أن تعطي نظرة ثاقبة الديناميات الجزيئية على مختلف المراحل وظروف الإضاءة.