メゾスコピックスケールの三次元格子構造を有する液晶ソフトマテリアルの創製

具有介观尺度三维晶格结构的液晶软材料的创建

基本信息

批准号：
14045259
负责人：
菊池裕嗣
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Kyushu 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：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

ブルー相(BP)は、キラルネマチック(コレステリック)相(N*)と等方相の間の極わずかの温度範囲(通常1K程度)で出現することのある液晶相の一つであり、光学的には等方的であるが可視光の波長オーダーの三次元周期構造を有することを特徴とする。本研究では、BPに高分子ネットワークを導入することにより、液晶分子のダイナミクスを失うことなく、BPの発現温度範囲を60K以上に拡大することに成功した。高分子ネットワークを形成させるためのモノマーとして2-ethylhexyl acrylate(EHA,Aldrich),1,3,3-trimethylhexyl acrylate(TMHA,Aldrich),n-hexylacrylate(HA,Aldrich),6-(4'-cyanobiphenyl-4-yloxy)hexyl acrylate(6CBA,液晶性モノマー)およびdiacrylate monomer(RM257,Merck Co.Ltd.)を用いた。液晶としてネマチック混合体(JC-1041XX,Chisso)と4-cyano 4'-pentyl biphenyl(5CB,Aldrich)の等モル混合体を用いた。ZLI4572(Merck Co.Ltd.)をキラルドーパントとして用いた。光重合開始剤として2,2-dimethoxy-2-phenyl acetophenone(DMPAP,Aldrich)を加えた。(JC-1041XX/5CB/ZLI4572=48/48/4)混合液晶について偏光顕微鏡観察を行ったところ、330.7K〜331.8Kの温度範囲でBP特有の板状組織が観察された。同一温度域で550nmをピーク波長とする特性反射が観測された。この反射はBP Iの(110)面による反射と帰属される。以上の結果よりSample 1は330.7K〜331.8KでBP Iを示すことが確認された。この温度域より高温では等方相、低温ではN*であった。光重合後の(EHA/RM257/JC-1041XX/5CB/ZLI4572=4/3/45/43/5)複合系では、326.4Kにおいて等方相の暗視野状態とBP特有の板状組織の可逆的な転移が観測されたが、260K以下に冷却してもN*の出現は観察されなかった。反射スペクトル測定においても、260K(装置下限)〜326Kで540nm付近に反射ピークが観測され、N*があれば出現するはずの410nmの特性反射はどの温度域でも観測されなかった。以上のことから、光重合後の(EHA/RM257/JC-1041XX/5CB/ZLI4572=4/3/45/43/5)複合系において260K〜326.4Kの60K以上の温度領域に渡りBPが発現したことが明らかとなった。筆者らの知る限り、これほど広い温度幅に渡りBPが観測された報告例はこれまでない。

蓝相（BP）是手性夜间（胆汁脱脂）相（N*）和各向同性相之间可能出现在非常小的温度范围（通常约为1K）中的液晶相的之一，其特征是具有可见光波长的三维周期性结构，尽管是偏置的同位素同位素。在这项研究中，通过将聚合物网络引入BP，我们成功地将BP的温度范围扩大到超过60K，而不会失去液晶分子的动力学。 2-乙基己基丙烯酸酯（EHA，Aldrich），1,3,3-三甲基己基丙烯酸酯（TMHA，Aldrich），N-己酯（HA，Aldrich），6-（4'-甲基苯基甲苯甲苯基-4-4-羟基）乙二醇丙烯酸酯（6cba）（6cba），液态晶体和液体晶状体，和液体晶状体，（RM257，Merck Co. Ltd.）用作单体。列摩尔混合物（JC-1041xx，Chisso）和4-氰基4'-烯基双苯基（5CB，Aldrich）的等摩尔混合物用作液晶。 ZLI4572（Merck Co. Ltd.）用作手性掺杂剂。添加了2,2-二甲氧基-2-苯基乙二酮（DMPAP，Aldrich）作为光吸剂。（JC-1041XX/5CB/ZLI4572 = 48/48/4）当在极化显微镜下观察到混合液晶时，在330.7K至331.8K的温度范围内观察到了BP的板状结构。在相同的温度范围内观察到峰值波长为550 nm的特征反射。这种反射归因于BPI的（110）平面引起的反射。从上述结果中，可以证实样品1在330.7K和331.8K之间表现出BP I。在高于该温度范围的温度下，存在各向同性相，在低温下为N*。在光聚合后的组合系统中（EHA/RM257/JC-1041XX/5CB/ZLI4572 = 4/3/3/45/43/5），各向同性相的黑场状态和BP的可逆传递在BP上是在326.4k的板状结构的可逆传递，但在326.4k，但不得不在260 n n*观察到260 cool cool cooling cool cool cool cool cool cool cool cool cool。在反射光谱测量值中，在260K（设备的下限）至326K处观察到反射峰，在410 nm处没有特征反射，如果存在n*，则在任何温度范围内都观察到。从上面可以揭示出BP在60K或更高的温度范围内表达，在光聚合后，复合系统中的260K至326.4K（EHA/RM257/JC-1041XX/5CB/ZLI4572 = 4/3/3/3/45/43/5）。据我们所知，据报道，在如此宽的温度范围内，没有一份报告观察到BP。