液晶エラストマーゲルのネットワーク構造と相変化のダイナミックス

液晶弹性体凝胶的网络结构和相变动力学

• 批准号: 19031023
• 负责人: 甲斐 昌一
• 金额: $ 5.38万
• 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19031023/
• 关键词: 液晶エラストマー; 高分子物性; 構造転移; ダイマー; サイボタティック・ネマチック; 液晶オラストマー

液晶エラストマーの物性は、液晶分子の構造やクロスリンキング物質の構造と濃度に大きく依存する。本年度はサイドチェーン型の液晶エラストマー(LCE)とメインチェーン形液晶エラストマーの研究を行った。今回とくに新しいメインチェーン型液晶エラストマーを合成し、その膨潤物性ならびに弾性特性を測定した。その結果、ドライ状態のメインチェーン型LCEでは電気力学効果は全く観測されないが、5CBで膨潤された場合には大きな電気力学効果が観測され、同時に電界誘起のポリドメイン-モノドメイン(PM)転移が誘起された。これが光透過率に大きな変化を示すことが見いだされ、PM転移と電気力学効果との関連が明らかとなった。また弾性測定に依れば、メインチェーンLCEでは非常に少ない伸張率で応力-変形曲線に平坦部が現れ、これが液晶分子の回転に起因するものと分かった。併せてメインチェーンLCEではこの平坦部(約10KPa以下)で膨潤速度が上昇し、弾性係数が約100Kpa程度を越えると膨潤しなくなることが分かった。これらは弾性ストレス律速の膨潤現象が起こっているものと考えられ、その機構について今後研究を行う予定である。一方、サイドチェーンに2種の液晶分子を混合し、併せてクロスリンキング濃度を変えた場合にどのような構造変化・物性変化を呈するかを昨年度に続き調べた。その結果、極性の強い液晶分子の濃度が増すと堅くなり、かつ層構造をとりやすく、スメクチック相やバイレーヤー・ダイマーとなりやすいことが明らかとなった。これらの現象を相互作用ならびに構造面から理解するためにX線解析実験を進行中である。

The physical properties of liquid crystal molecules depend greatly on the structure and concentration of liquid crystal molecules. This year, the research on liquid crystal display (LCE) was carried out. In this paper, new liquid crystal synthesis, swelling properties and properties were measured. The results show that the electrodynamic effect of the LCE is completely measured, and the electrodynamic effect of the 5CB is measured in the case of swelling, and the electrodynamic effect of the LCE is induced by the electrodynamic effect of the PM shift. The relationship between the light transmittance and the electrical properties is discussed. The measurement of liquid crystal properties depends on the degree of elongation of the liquid crystal molecules, the degree of flatness of the force-shape curve, and the degree of polarization of the liquid crystal molecules. In addition, in the flat part (about 10KPa or less), the expansion speed increases, and the coefficient of elasticity increases to about 100KPa. The phenomenon of rapid expansion of the property has been studied and the future research is scheduled. The two kinds of liquid crystal molecules are mixed and mixed. The structure and physical properties are changed. As a result, the concentration of polar strong liquid crystal molecules increases, and the structure of the layers increases. X-ray analysis is in progress.

项目成果

Multifunctional liquid crystal elastomers: Large electromechanical and electro-optical effects

• DOI: 10.1063/1.2917465
• 发表时间: 2008-05
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: S. Hashimoto;Y. Yusuf;S. Krause;H. Finkelmann;P. Cladis;H. Brand;S. Kai

Electromechanical and Electrooptical Effects of Liquid Crystal Elastomers Swollen with a Low Molecular Weight Light Crystal

低分子量光晶体溶胀液晶弹性体的机电和光电效应

• 发表时间: 2007
• 期刊: Molecular Crystals Liquid Crystals Vol. 477
• 作者: Yusril;YUSUF・Shigehiro;HASHIMOTO・Dong-Uk;CHO・Helmut;R.・BR;AND・Heino;FINKELMANN・Shioichi;KAI
• 通讯作者: KAI

Swelling dynamics of main chain liquid-crystalline elastomers

主链液晶弹性体的溶胀动力学

• 发表时间: 2008
• 作者: Yusril Yusuf;Shigehiro Hashimoto;P. E. Cladis;Helmut R. Brand;Simon Krause;Heino Finkelmann;Shoichi Kai
• 通讯作者: Shoichi Kai

Shape Anisotropy and Optical Birefringence Measuiements of Dry and Swollen Liquid Single Crystal Elastomers

干燥和溶胀液态单晶弹性体的形状各向异性和光学双折射测量

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan Vol.76, No.7
• 作者: Yunsril;YUSUF・Naoki;MINAMI・Shohei;YAMAGUCHI・Dong-Uk;CHO・P.;E.;CLADIS・Helmut;R.・BRAND・Heino;FINKELMANN・and Shoichi;KAI
• 通讯作者: KAI

Electrically induced monodomain-polydomain transition in main chain liauid-crvstalline elastomers

主链液体结晶弹性体中的电诱导单域-多域转变

• 发表时间: 2008
• 作者: Y. Yusuf;S. Kai
• 通讯作者: S. Kai