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Electric-field-induced deformation of liquid crystalline elastomers with flexoelectric polarization

弯曲电极化液晶弹性体的电场诱导变形

基本信息

批准号：
20K05654
负责人：
平岡一幸
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tokyo Polytechnic University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

引っ張り変形下ならびに曲り変形下で架橋反応した側鎖型液晶エラストマーを作成し、フレクソエレクトリック効果による分極発生を検討した。主鎖ポリマーとしてポリメチルヒドロキシシロキサンを、メソゲンとして楔型形状のコレステロール誘導体モノマーを用いた。これらに二官能性の架橋剤を加え、トルエン溶媒に溶かしヒドロシリル化反応により側鎖型液晶エラストマーを得た。反応完了前に合成物を取り出し、室温で所定の変形を加えながら反応を続け配向試料を得た。試料の相系列は[g 25-33 SmA* 100-120 I (℃)]であった。半経験的分子軌道法により求めたコレステロール誘導体モノマーの分子長軸方向の電気双極子モーメントは1.1debide程度であった。分極はKistler社製のCharge Meter Type5015を用い、電極と試料の接触面積を1.5 mm2にて測定した。引っ張り変形試料中央部は一様に配向した（秩序パラメータS～0.5程度）。等方相へ転移してもS = 0.15-0.2の配向秩序が残っており、擬似的なネマチック状態であると考えられる(以下、擬似等方相)。参照試料のシリコンゴムの場合、測定温度範囲20℃～160℃の間で電荷は発生しなかった。メソゲンが均一に一軸配向している引っ張り変形サンプルの中央部ではシリコンゴムと同様に電荷は発生しないが、広がり変形した末端部では擬似等方相において809pC/mm2程度の電荷の発生が確認された。馬蹄型変形試料は厚さ方向にダイレクターが広がり変形していることをX線回折より確認した。馬蹄型変形試料の場合、SmA*相の温度領域ではほとんど電荷は発生しなかったが、100℃付近の液晶相から擬似等方相への相転移に伴いフレクソエレクトリック分極によると推定される電荷が観測され、温度の上昇に伴い増加し140℃以上では1400pC/mm2程度に達した。

The side-locking type liquid crystal display is a side-locking type liquid crystal display that has been designed under the shape of a bridge.マーを成し, フレクソエレクトリック effect による分polar 発生を検した. Main locksゲンとして wedge-shaped のコレステロール inducer モノマーを用いた. Tetrabifunctional bridging agent and Tetra solvent The ヒドロシリル-based side-locking liquid crystal エラストマーをた is a reflection of the により side. Before the reaction is completed, the composite is taken out and the desired shape is obtained at room temperature, and the alignment sample is obtained after the reaction is completed. The sample phase series is [g 25-33 SmA* 100-120 I (℃)]. The molecular orbital method of the semi-circulatory system is used to determine the degree of debide of the electrolyte dipole in the direction of the long axis of the molecule. The contact area between the electrode and the sample was measured using the Charge Meter Type 5015 manufactured by Kistler Corporation. The contact area of the electrode was 1.5 mm2. The central part of the rectangular specimen is aligned with the order of 0.5 degrees. Equisquare phase へ転ShiftしてもS = 0.15-0.2のalignment order が residual っており, pseudo なネマチックstate であると卡えられる (hereinafter, quasi-isosquare phase). In the case of a reference sample, the electric charge is generated in the temperature range of 20°C to 160°C.メソゲンがUniform にOne-axis alignment している Lead っ张り変shaped サンプルのcentral part ではシリコンゴムと同様にcharge は発生しないが, 広がり変shaped したTerminal part ではquasi cubic phase において809pC/mm2 degree of charge の発生がconfirmation された. The thickness of the horseshoe-shaped sample and the direction of the specimen are the same. In the case of a horseshoe-shaped sample, the temperature range of the SmA* phase is the same as the electric charge, the liquid crystal phase is close to 100°C, and the liquid crystal phase is similar to the isotropic phase.レクソエレクトリック polarization, estimation, charge measurement, temperature measurement The rise is accompanied by an increase above 140°C and a level of 1400pC/mm2.

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

非対称変形下で架橋した液晶エラストマーのフレクソエレクトリック分極の発生と電界誘起変形

交联液晶弹性体在不对称变形下产生挠曲电极化和电场诱导变形

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
平岡一幸;米須　晴琉
通讯作者：
米須　晴琉

Flexoelectric Polarization in Liquid Crystalline Elastomers Prepared by Cross-Linking under Horseshoe-Shaped Deformation.

马蹄形变形下交联制备的液晶弹性体的挠曲极化。

DOI：
10.3390/sym15030616
发表时间：
2023
期刊：
Symmetry
影响因子：
0
作者：
Hiraoka;K.; Ishihara;T.; Minami;H.; Taira;S.; Yamada;K.; Hiejima;T.
通讯作者：
T.

Spontaneous polarisation due to flexoelectric effect in liquid crystalline elastomers prepared by cross-linking under splay distortion

在张开变形下交联制备的液晶弹性体中由于挠曲电效应而产生的自发极化

DOI：
10.1080/02678292.2022.2095676
发表时间：
2022
期刊：
Liquid Crystals
影响因子：
2.2
作者：
Kazuyuki HIRAOKA;Toshio ISHIHARA;Hiroyuki MINAMI;Shiori TAIRA;Seiryu KOMESU and Katsumi YAMADA
通讯作者：
Seiryu KOMESU and Katsumi YAMADA

Emergence of flexoelectric polarization in liquid-crystalline elastomers cross-linked under asymmetric deformation.

在不对称变形下交联的液晶弹性体中出现挠曲电极化。