Читать онлайн «Получение пленок полимера, диспергированного нематическим жидким кристаллом: Описание лабораторной работы»

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н. И. ЛОБАЧЕВСКОГО _________________________________________ физический факультет Кафедра физики полупроводников и оптоэлектроники ПОЛУЧЕНИЕ ПЛЕНОК ПОЛИМЕРА, ДИСПЕРГИРОВАННОГО НЕМАТИЧЕСКИМ ЖИДКИМ КРИСТАЛЛОМ (описание лабораторной работы № 1) Составители: д. ф. -м. н. А. И. Машин м. н. с А. В. Коробков Нижний Новгород © 2007 г.  1. Устройство и принцип работы PDLC. Полимеры, диспергированные жидким кристаллом (PDLC – polymer dispersed liquid crystal) представляют собой полимерную пленку, внутри которой в виде изолированных капель или связанных между собой пор диспергирован жидкий кристалл (рис. 1. ). Размеры капель в PDLC зависят от технологии получения и могут быть как субмикронными, так и достигать нескольких микрон. Рис . 1. Капли жидкого кристалла в полимере. Наиболее важным свойством пленок PDLC является их способность изменять коэффициент пропускания под действием внешнего электрического поля. В основе практического использования PDLC пленок лежит эффект регулируемого электрическим полем светорассеяния. Этот эффект определяется, в основном, свойствами полимера и жидкого кристалла и параметрами их взаимодействия. По своей природе жидкие кристаллы (ЖК) представляют собой жидкости, похожие на желе, состоящие из молекул вытянутой формы, определенным образом упорядоченных во всем объёме. Несмотря на свое жидкое состояние, ЖК проявляют анизотропные свойства, присущие кристаллам, а именно 2 двулучепреломление. Наиболее характерным свойством ЖК является их способность изменять ориентацию молекул под воздействием электрических и магнитных полей. 2. Методы получения PDLC. Диспергирование жидкого кристалла может производиться с использованием любой из известных методик: химической полимеризации (PIPS), из раствора (SIPS), из расплава (TIPS), фотополимеризацией, эмульгированием и т. д. Химическая полимеризация (PIPS). Характерный пример - эпоксидные компаунды в качестве полимерной матрицы. Вначале жидкий кристалл растворяются в смоле. Затем добавляют отвердитель. В процессе образования пространственно сшитой полимерной структуры жидкий кристалл выпадает из раствора в виде капель. Размер капель регулируется скоростью отверждения (количеством отвердителя, температурой и т. д. ). Полимеризация из раствора (SIPS). Для этого необходимо использовать полимер и жидкий кристалл, нерастворимые или частично растворимые друг в друге, но имеющие общий растворитель. Смесь полимера и жидкого кристалла растворяют, тщательно перемешивают, выливают на подложку и сушат. После испарения растворителя образуется дисперсная структура. Размер капель жидкого кристалла может регулироваться скоростью испарения растворителя.