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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。

The temperature range (usually about 1K) between the polar regions of the equiaxed phase (BP) and the equiaxed phase (N*) appears in the liquid crystal phase, and the optical phase is characterized by the wavelength of visible light and the three-dimensional periodic structure. In this study, BP polymer molecules were successfully introduced into liquid crystal molecules, and the temperature range of BP development was above 60K. 2-ethylhexyl acrylate(EHA,Aldrich),1,3,3-trimethylhexyl acrylate(TMHA,Aldrich),n-hexylacrylate(HA,Aldrich),6-(4'-cyanobiphenyl-4-yloxy)hexyl acrylate(6CBA, liquid crystalline) Use it. Liquid crystal mixture (JC-1041XX,Chisso) and 4-cyano 4'-pentyl biphenyl(5CB,Aldrich) are used. ZLI4572(Merck Co.Ltd.) The most important thing is to use the Internet. Photocoincidence begins with the addition of 2,2-dimethoxy-2-phenyl acetophenone(DMPAP,Aldrich). (JC-1041XX/5CB/ZLI4572=48/48/4) Mixed liquid crystal polarized micro-mirror observation, 330.7K ~ 331.8K temperature range, BP unique plate-like structure is observed. The reflection characteristics of 550nm wavelength in the same temperature range are measured. The reflection of BP I and (110) plane belongs to the reflection of BP I. The above results show that Sample 1 is 330.7K ~ 331.8K and BP I is confirmed. The temperature range is high and the temperature is low. After light recombination (EHA/RM257/JC-1041XX/5CB/ZLI4572 =4/3/45/43/5), the composite system is in the dark field state of iso-cubic phase at 326.4K, and the reversible shift of plate-like tissue characteristic of BP is observed. Reflectance measurements are carried out in the temperature range from 260K(lower limit of the device) to 326K at 540nm. After the above light overlap (EHA/RM257/JC-1041XX/5CB/ZLI4572=4/3/45/43/5), the composite system is in the temperature range of 260K ~ 326.4 K and above 60K. The author reported that the temperature range of the sample was higher than that of the sample.