• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Ett sätt att avsiktligt ändra krökningen av böjda molekyler med hjälp av en polymer och ultraviolett ljus

    Skannande elektronmikroskopi av de kolloidala bananerna. Observera att den falska färgen framhäver formen på partiklarna. Skalstången är 5 mikrometer. Upphovsman:Carla Fernandez-Rico

    Ett team av forskare från University of Oxford och Utrecht University har utvecklat ett sätt att förändra krökningen av böjda molekyler med hjälp av en polymer och ultraviolett ljus. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap , gruppen beskriver deras process och möjliga användningsområden för den. Maria Helena Godinho, med University NOVA i Lissabon, har publicerat ett perspektiv i samma tidskriftsnummer som beskriver fördelarna med att använda krökta långsträckta stavar (molekyler), även kallade böjda eller bananformade molekyler, när man gör kirala flytande kristallina faser – och beskriver också det arbete som gjorts av teamet i denna nya ansträngning.

    Som forskarna noterar, molekylär kiralitet (när en molekyl inte kan överlagras på sin spegelbild) behövs generellt när man gör kirala flytande kristallina faser - men ibland, ett annat tillvägagångssätt är möjligt – att använda böjda, långsträckta molekyler som liknar en banan eller som har en böjd kärnform. I denna nya ansträngning, forskarna har kommit på ett sätt att kontrollera graden av böjning i sådana molekyler med hjälp av en fotokänslig polymer och ultraviolett ljus. De fann också att förståelse av byggstenarna i material som ledde till krökning under självmontering av molekylerna var nyckeln till att lära sig hur man får dem att böjas på önskade sätt.

    Arbetet innebar att börja med molekyler av SU-8 fotoresist utan krökning, och sedan använda värmen som genereras från en ultraviolett lampa för att hetsa till böjning på grund av knäckning. Därvid, de fann att de avsiktligt kunde ändra stavarnas krökning genom att övervaka deras framsteg med konfokalmikroskopi. Som en del av deras arbete, de fann att de kunde inducera ett brett spektrum av fasbeteende i stavarna, såsom smektiska faser (både polära och antipolära) och biaxiala nematiska faser. De fann också att de kunde framkalla en nematisk fas av splay-bend-typ, en sällsynt prestation i labbet. Nettoresultatet, som Godinho noterar, är att arbetet har öppnat dörren till produktionen av ett nytt sortiment av nematiska kolloidala flytande kristaller, vilka är, självklart, används i en mängd olika skärmar i elektroniska enheter.

    Konfokalmikroskopifilm av deformation av raka stavar till kolloidala bananer en uppvärmningsprocess vid 95 °C. Kredit:Carla Fernandez-Rico
    Konfokalmikroskopifilm av hur de kolloidala bananerna rör sig när de bildar den splay-böj nematiska fasen. Upphovsman:Carla Fernandez-Rico
    Ljusfältsmikroskopifilm av kolloidala bananer som rör sig fritt i vatten. Kredit:Carla Fernandez-Rico

    • Bananer i den splay-böj nematiska fasen färgade enligt partikelorienteringen som indikeras av de vita pilarna i insättningen. Kredit:Carla Fernandez-Rico

    • Konfokalmikroskopibild av den splay-bend nematiska fasen. Observera att den vågiga naturen hos dessa faser uppstår från partiklarnas bananformade när de packas nära varandra. Synfältet är 60x90 m2. Upphovsman:Carla Fernandez-Rico

    © 2020 Science X Network




    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com