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液晶の微視的な配向状態と巨視的なレオロジー特性

液晶的微观取向状态和宏观流变特性

基本信息

批准号：
07236222
负责人：
長屋智之
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07236222/
关键词：
液晶レオロジー電気流体力学的不安定性散逸構造

项目摘要

負の誘電異方性を持つネマチック液晶に電場を印加すると、ある閾値以上の電圧でWilliams domain(以下WDと略す)と呼ばれるロール状の対流が発現する。WDは、非平衡散逸系のパターン形成の研究の中心的な題材であるが、剪断に対する対流パターンの変化に関してはあまり調べられていない。本研究では、粘性測定と試料の偏光顕微鏡観察を同時に行う実験系を構築し、定常剪断流による対流構造の変化およびWDが存在する条件下での液晶の粘度特性を調べた。粘度計の試料ホルダーを透明電極付きのガラスで作成し、倒立型の偏光顕微鏡によって試料内の液晶の状態をした。ネマチック液晶MBBAに0.01%の導電性不純物を混合した試料を用いた。まず始めに、剪断をかけずに電場のみを印加してWDを発生させ、Shear rate,D=2sec^<-1>の剪断を与えて対流構造の変化を観察した。剪断の方向が対流のロール軸と垂直な場合は、剪断によって対流ロールの幅が変化した。さらに電圧を増加し、10.5Vとすると、ロールが瘤状の対流へと変化することがわかった。この瘤状対流は本研究で初めて発見された。次に、WDが発生する閾値電圧と瘤状対流が出現する閾値電圧を調べた。D=3sec^<-1>以上の剪断流ではWDが現れてすぐ瘤状対流に変化する。剪断の増加に従って閾値電圧は単調に増加することがわかった。交流電場を印加して剪断応力を測定した。電圧の増加に伴って対流構造は乱れていく。D=が50sec^<-1>の場合、粘性率は極大値を持つが、50sec^<-1>では単調増加になる。このとき、電圧の増加に伴って粘度も増加していく。一方、WDが起こらない800Hz以上の高周波電場のもとでは、粘性変化は見られなかった。また、導電性不純物を添加しない試料ではWDは発生せず、電場を印加しても粘性変化は観測されなかった。

Negative inductive anisotropy occurs when the electric field of the liquid crystal is increased, and when the voltage is increased above the threshold, Williams domain(hereinafter abbreviated WD) occurs when the electric field is increased. The central theme of the study of the formation of non-equilibrium dissipation systems is the transformation of flow patterns. In this study, the viscosity characteristics of liquid crystal were adjusted under the condition of constant shear current, constant flow structure and constant viscosity. The viscometer sample is made of transparent electrode, inverted polarizing microscope and liquid crystal. Liquid crystal MBBA 0.01% conductive impurities are mixed into the sample. The initial shear rate,D=2sec, and the Shear rate,D=2sec, were observed<-1>. The direction of shear is perpendicular to the axis of flow, and the amplitude of shear is perpendicular to the axis of flow. The voltage is increased to 10.5V, and the current is reduced. This study is preliminary to the development of the tumor model. The threshold voltage at which WD occurs is adjusted. D=3sec^<-1>or more shear flow is not WD. Cut off the voltage threshold and increase the voltage threshold. AC electric field measurement The voltage increases and the current structure changes. D= 50sec^<-1>, viscosity ratio is not maximum value, 50sec^<-1>is not adjustment increase. The increase in temperature and voltage is accompanied by an increase in viscosity. High frequency electric field above 800Hz, high frequency electric field above 800Hz, high frequency electric field above 800 Hz When conductive impurities are added to the sample, it is difficult to generate electric field and viscosity.