Отчет
студентки 3 курса
302 группы
Муравьевой В.А.
Научный руководитель:
д.х.н Бобровский А.Ю.
Москва, 2016 год
Широко известно, что смеси на основе жидких кристаллов изучаются во всем мире уже длительное время. Направления этих исследований в основном отвечают запросам рынка последних лет – бурно развивающаяся индустрия портативных устройств требует все более совершенных экранов для смартфонов, мониторов компьютеров и телевизоров. Новые технологические решения в данной области были бы не возможны без фундаментального исследования электрооптических и магнитооптических свойств низкомолекулярных жидких кристаллов. Несмотря на успех в области электроники, ученые во всем мире развивают и другие перспективные направления применения ЖК-систем.
Данная работа посвящена исследованию многокомпонентных жидкокристаллических смесей, полимеризующихся под действием ультрафиолетового облучение и установлению влияния интенсивности и длины волны этого облучения на оптические свойства сшитых холестерических полимерных пленок. Особое внимание было уделено изучению влияния состава смесей и длины волны света, использованного для фотополимеризации, на величину сдвига пика селективного отражения света в ходе полимеризации.
• Цель – изучение влияния состава смесей и длины волны света, использованного для фотополимеризации, на величину сдвига пика селективного отражения света в ходе полимеризации.
• Задачи:
1. Получение ЖК смесей, установление их температур просветления.
2. Изготовление оптически прозрачных ячейки заданной толщины, наполненных ЖК смесями, на внутреннюю поверхность которых нанесён слой поливиниловый спирт (для задания ориентации методом механического натирания).
3. Изучение и сопоставление спектральных свойств (селективное отражение света) в ходе облучения смесей разной длиной волны УФ-света.
Была приготовлена серия смесей на основе нематиков, допированных фотополимеризующимся диакрилатом, моноакрилатом, хиральными допантами (производными холестерина), фотоинициатором полимеризации и ингибитором термополимеризации. Изменяя процентное соотношение входящих состав компонентов, был осуществлён контроль положения пика селективного отражение ЖК-смесей. Особый интерес представляют собой смеси с селективным отражением в области видимого диапазона длин волн, т.к. изменения в характере селективного отражения плёнок в таком случае заметны невооруженным глазом.
| № | Состав холестерических смесей. | |||||||
| Хиральный допант | MLC 6816 | RM 257 | A6PhCN | Irgacure 651 | Inh | |||
| CholPel | CholVal | HexSorb | ||||||
| 31,1 | 15,9 | - | 41,1 | 8,7 | - | 1,3 | 1,6 | |
| 30,1 | 15,1 | - | 31,4 | 20,5 | - | 1,5 | 1,5 | |
| 30,0 | 14,6 | - | 31,7 | 10,0 | 9,6 | 1,9 | 2,0 | |
| 24,9 | 19,7 | - | 30,1 | 10,2 | 10,1 | 2,5 | 2,3 | |
| - | - | 5,2 | 64,0 | 12,5 | 13,3 | 2,9 | 2,1 | |
| - | - | 5,3 | 67,6 | 12,8 | 12,8 | 0,7 | 0,8 |
Для каждой готовой смеси была определена температура её фазового перехода из ЖК фазы в изотропный расплав (порядка 40-700С для наших образцов). Были приготовлены оптически прозрачные ячейки заданной толщины, на внутреннюю поверхность которых нанесён слой поливиниловый спирт (для задания ориентации ЖК-смеси методом механического натирания). Ячейки в дальнейшем облучали УФ-светом разной длины волны (313нм, 365 нм и 380 нм) с фиксированной интенсивностью в течение одинакового времени (10 мин), обеспечивая тем самым изменение шага спирали холестерика (и, как следствие, изменение цвета селективного отражения смеси) и сшивание полимерной сетки. В зависимости от процентного соотношения компонентов в ЖК-смеси и условий облучения, были получены разные по величине сдвиги пика поглощения.
Показано, что при использовании длинноволнового УФ-света (380 нм) для большинства образцов наблюдается сдвиг пика селективного отражения света в длинноволновую область. Среднее значение величины сдвига пика отражения порядка 20-45 нм позволяет обеспечить заметный контраст цвета по сравнению со смесями, облучённой коротковолновым УФ-светом (313 нм).
Контрастный образец полученный при облучении смеси №3 светом с длиной волны 313 нм и 380 нм.
Выводы.
Для изученных смесей наблюдается длинноволновый сдвиг селективного отражение света после фотополимеризации.
Амплитуда сдвига зависит от длины волны УФ-света, максимальный сдвиг наблюдается при использовании длинноволнового света.
В дальнейшем планируется исследовать влияние других факторов на величину сдвига селективного отражения, а также введение различных красителей, для работы в других оптических диапозонах.