1. Vpliv dolžine DNK zaporedij (G4C2), (G4C2)2 in (G4C2)4 na nastanek tekočekristalnih faz : magistrsko deloMelani Potrč, 2023, master's thesis Abstract: V magistrski nalogi obravnavamo vpliv dolžine linearnih agregatov, ki jih tvorijo z gvaninom bogati oligonukleotidi treh različnih DNK zaporedij (G4C2), (G4C2)2 in (G4C2)4 na nastanek tekočekristalnih faz. Omenjena zaporedja imajo sposobnost tvorbe DNK kvadrupleksov in so povezana z nastankom nekaterih nevrodegenerativnih bolezni, kot sta amiotrofična lateralna skleroza in frontotemporalna demenca. Meritve so bile izvedene z eksperimentalnima metodama dinamično sipanje svetlobe in polarizacijska optična mikroskopija. V magistrskem delu predstavimo pripravo vzorcev DNK zaporedij za izvedbo meritev z obema metodama, postavitev eksperimenta in potek meritev. V prvem delu meritev smo z dinamičnim sipanjem merili intenziteto sipane svetlobe v odvisnosti od časa. Opazili smo dva difuzijska načina, hitrega in počasnega. Predpostavljamo, da hitri difuzijski način opisuje dinamiko kvadrupleksnih agregatov in iz izračunanih difuzijskih koeficientov določimo dolžine agregatov posameznih raztopin DNK zaporedij. Difuzijski koeficient za zaporedje (G4C2) je 0,2∙10^(-10) m^2/s, kar pomeni, da zaporedje tvori izjemno dolge agregate, z dolžinami več kot 80 nm. Za zaporedje (G4C2)2 so značilni kratki kvadrupleksi (≈3 nm), saj je difuzijski koeficient bistveno večji in znaša 1,2∙10^(-10) m^2/s. Zaporedje (G4C2)4 tvori srednje dolge agregate, z dolžino približno 10 nm, difuzijski koeficient pa znaša 0,8∙10^(-10) m^2/s. V drugem delu meritev smo se posvetili iskanju ustreznih pogojev za nastanek in opazovanje tekočekristalnih faz zaporedij (G4C2), (G4C2)2 in (G4C2)4. S pomočjo polarizacijske optične mikroskopije smo ugotovili, da vsa tri zaporedja pri dovolj visokih koncentracijah kažejo kromonično tekočekristalno obnašanje z nematsko in kolumnarno heksagonalno fazo. Ugotovili smo, da je za formiranje agregatov in tekočekristalnih faz značilen zapleten strukturni polimorfizem. Kljub podobni kemijski strukturi naših DNK zaporedij smo opazili tvorbo različno dolgih agregatov, kar se opazi tudi pri različnih teksturah nastalih kromoničnih faz.
Keywords: DNK, oligonukleotidi, kvadrupleksi, dinamično sipanje svetlobe, difuzijski koeficient, velikost agregatov, polarizacijska optična mikroskopija, tekoči kristali, tekočekristalne faze
Published in DKUM: 04.09.2023; Views: 461; Downloads: 84
 Full text (5,02 MB) |
2. Modeliranje elektronske gostote v tridimenzionalnih fazah termotropnih tekočih kristalovMartin Vogrin, 2014, undergraduate thesis Abstract: V diplomskem seminarju predstavimo analizo dolžine in razvejanosti ogljikovodikovih repov tekočekristalnih molekul ter optične čistosti na stabilnost tridimenzionalnih tekočekristalnih faz. Predstavimo strukturno analizo vzorcev z optično mikroskopijo med prekrižanima polarizatorjema, rentgenskim sipanjem in diferencialno dinamično kalorimetrijo, s katerimi identificiramo strukture znotraj tekočekristalnih faz. Na podlagi izkušenj z urejanjem molekul pri višjih in nižjih temperaturah in podatkom o simetriji osnovne celice predpostavimo modelske elektronske gostote in jih uporabimo za rekonstrukcijo elektronske gostote za kubični fazi z $Ia3d$ in $Im3m$ simetrijama ter za tetragonalno fazo z $I4_122$ simetrijo. Iz faz, opaženih pri višjih in nižjih temperaturah, sklepamo tudi o urejanju molekul v obravnavanih tridimenzionalnih fazah.
Keywords: termotropni tekoči kristali, rentgensko sipanje, rekonstrukcija elektronske gostote, teoretično modeliranje elektronske gostote, kubične faze, tetragonalne faze.
Published in DKUM: 04.02.2021; Views: 1108; Downloads: 41
Full text (8,23 MB) |
3. Kapljična mikrofluidika za pripravo oljnih in tekočekristalnih emulzij v vodiRok Štanc, 2020, master's thesis Abstract: V magistrskem delu je predstavljeno tvorjenje stabilnih oljnih in tekočekristalnih kapljic v vodi z metodo kapljične mikrofluidike. Delo je sestavljeno iz teoretičnega opisa kapilarnih čipov, režimov tvorjenja kapljic in osnov tekočih kristalov, predstavitve eksperimentalnih metod, uporabljenih materialov, raziskovalne opreme, postopkov izdelave mikrofluidičnih čipov in rezultatov eksperimentov. Preizkusil sem različne načine tvorjenja kapljic s čipom z zbiralno kapilaro in s čipom z injekcijsko in zbiralno kapilaro, pri čemer sem se osredotočil na vplive premerov kapilar, viskoznosti in dinamike tokov uporabljenih kapljevin na velikost nastalih kapljic. Izpopolnil sem se v izdelavi različnih geometrij kapilarnih čipov, pripravi mikroemulzij s površinsko aktivnimi snovmi in analizi optičnih posnetkov dobljenih kapljic. Primerjal sem tudi učinkovitost dveh naprav za poganjanje in kontrolo tokov tekočin v mikrofluidičnem okolju ter izpostavil nekaj prednosti piezokontrolerja tlaka v primerjavi s tlačno črpalko. Ugotovil sem, da čip z injekcijsko in zbiralno kapilaro omogoča najbolj predvidljivo in zanesljivo tvorjenje obstojnih kapljic iz različno viskoznih silikonskih olj v vodi, saj sem z njim uspel tvoriti kapljice s premeri od 20 do 250 mikrometrov in s frekvenco nastajanja med 30 in 3500 herci. Režim kapljanja oziroma curljanja sem okarakteriziral z brezdimenzijskimi števili, dimenzijami odprtin kapilar, viskoznostjo in razmerjem pretokov uporabljenih kapljevin. Pokazal sem, da je monodisperznost kapljic močno odvisna od premera injekcijske kapilare in je najvišja v režimu kapljanja, medtem ko režim curljanja omogoča bistveno hitrejše tvorjenje manjših, a bolj polidisperznih kapljic. V zadnjem sklopu raziskav sem se posvetil kontroliranemu sproščanju vodnih mikrokapljic z barvilom iz večjih tekočekristalnih kapljic. To sem dosegel z lokalnim segrevanjem kapljic z optično pinceto čez temperaturo prehoda nematskega tekočega kristala v izotropno fazo in z dodajanjem različnih koncentracij kationskega surfaktanta v okoliški vodni medij. Ugotovil sem, da ustrezna toplotna oziroma kemična stimulacija napolnjenih kapljic tekočega kristala omogoča kontrolirano in pospešeno sproščanje enkapsulirane vsebine v okolico. Predstavljena dognanja so zanimiva za uporabo v farmaciji in v raziskavah na področju fizike mehke snovi ter za nadaljnji razvoj metod kapljične mikrofluidike z oljem podobnimi materiali.
Keywords: mikrofluidika, kapljice, optična mikroskopija, tekoči kristali.
Published in DKUM: 20.07.2020; Views: 1172; Downloads: 136
Full text (52,58 MB) |
4. Zlom simetrije: aplikacija v optimizaciji energijskih procesov in detekciji nanodelcevEva Klemenčič, 2019, doctoral dissertation Abstract: Doktorska disertacija zajema teoretično študijo treh primerov zloma simetrije v aplikativne namene. Osredotočimo se na možne aplikacije v sistemu tekočih kristalov, ki združujejo unikatno kombinacijo optične anizotropije, delnega značaja tekočine in »mehkobe«. Slednja opisuje možnost relativno močnega makroskopskega odziva na sorazmerno majhne motnje. Kot prvo obravnavamo uporabo fazno spremenljivih materialov v gradbenih kompozitih. Z numeričnimi simulacijami pokažemo, da s fazno spremenljivimi materiali lahko zagotovimo manjša temperaturna nihanja v prostoru in tako izboljšamo toplotno stabilnost prostora, pri čemer ima ključni pomen ustrezno izbrana temperatura faznega prehoda. Nadalje predstavimo dve možni izboljšavi. Prva izboljšava je kombinacija dveh fazno spremenljivih materialov, ki preideta fazni prehod pri različnih temperaturah, kar podaljša časovno konstantno toplotne stabilizacije. Pri drugi izboljšavi manipuliramo temperaturo faznega prehoda z zunanjimi perturbacijami. Na sistemu tekočih kristalov ograjenih v celico analitično prikažemo odvisnost temperature faznega prehoda od karakteristične razdalje celice, na katero lahko vplivamo z zunanjimi perturbacijami kot je na primer zunanje električno polje. S predlaganima izboljšavama razširimo območje optimalnega delovanja kompozita s fazno spremenljivimi materiali. Druga aplikacija zloma simetrije je elektrokalorični pojav, ki ga podrobneje preučimo na sistemu tekočih kristalov v bližini faznih prehodov in v bližini kritične točke z dodajanjem nanodelcev. Za teoretično obravnavo elektrokaloričnega pojava uporabimo Landau-de Gennes – Ginzburgov model na mezoskopski skali. Rezultati numeričnih simulacij razkrivajo, da se s približevanjem temperaturi faznega prehoda iz izotropne v nematsko fazo elektrokalorični odziv sistema veča kot posledica večje spremembe v orientacijski entropiji sistema. Analitično in numerično dokažemo, da lahko elektrokalorični odziv povečamo z direktnim faznim prehodom med izotropno in smektično A fazo. V slednji smektična urejenost efektivno deluje kot zunanje električno polje, kar posledično lahko vodi v ojačenje elektrokaloričnega odziva. Jakost odziva je močno odvisna od jakosti nezveznega prehoda med tekmujočima fazama. Fazno obnašanje v preučevanih sistemih kontroliramo z jakostjo sklopitve med orientacijskim in translacijskim redom. Za vrednosti nad kritično dosežemo direktni fazni prehod 1. reda iz izotropne v smektično A fazo, ki rezultira v povečanju elektrokaloričnega odziva sistema. Predstavimo tudi hladilni sistem in aktivni regenerator, ki delujeta na principu elektrokaloričnega pojava v tekočih kristalih, s čimer dosežemo večje razmerje med hladilno močjo in maso hladilnega sistema. Pri analizi elektrokaloričnega pojava v bližini kritične točke v sistem tekočih kristalov naključno porazdelimo različno koncentracijo nanodelcev. Sistem obravnavamo na semi- mikroskopski skali z Lebwohl Lasherjevim mrežnim modelom. Ugotovimo, da prisotnost nanodelcev ne prispeva k povečanju elektrokaloričnega odziva. Razlog je zmanjševanje možne električno povzročene spremembe orientacijske entropije, kar prevlada nad mehanizmom večjega odziva v bližini kritične točke. Kot tretjo aplikacijo zloma simetrije obravnavamo možnost detekcije nanodelcev. Prisotnost nanodelcev v celici tekočega kristala v nematski fazi povzroči frustracijo, ki se odraža v lokalno dvoosni urejenosti sistema. Posledično s spreminjanjem zunanjih pogojev kot so zunanje električno polje, temperatura in pozicija nanodelca, dobimo kvalitativno različne konfiguracije, kar lahko uporabimo za detekcijo nanodelcev. Rezultati doktorske disertacije prispevajo k boljšemu razumevanju obnašanja sistema tekočih kristalov v bližini faznih prehodov pod vplivom zunanjih dejavnikov.
Keywords: zlom simetrije, optimizacija energijskih procesov, detekcija nanodelcev, tekoči kristali, elektrokalorični pojav, fazno spremenljivi materiali, inovativni fasadni sistemi, modeliranje
Published in DKUM: 20.11.2019; Views: 4014; Downloads: 136
Full text (3,55 MB) |
5. Optično-temperaturna manipulacija tlačno moduliranih mikrotokov nematskega tekočega kristala v mikrofluidičnem okoljuTadej Emeršič, 2019, doctoral dissertation Abstract: V doktorski disertaciji sem raziskal optične in temperaturne vplive zunanjih polj na direktorsko polje nematskega tekočega kristala v različnih tokovnih režimih znotraj mikrofluidičnih kanalčkov z močnim homeotropnim sidranjem. Uporabljal sem polarizacijski optični mikroskop, opremljen z lasersko pinceto, ki pri večjih močeh laserske svetlobe zaradi absorpcije v prevodnem substratu mikrokanalčka povzroči lokalno segrevanje nematika v izotropno fazo in ob hipnem ugašanju posledično sproži hiter fazni prehod v nematsko fazo. Na ta način sem pokazal, da je z laserskim snopom optične pincete v toku nematika mogoče nukleirati in stabilizirati topološko ograjene, orientacijske domenske strukture. Raziskal sem dinamiko teh struktur pri različnih hitrostih toka in skonstruiral fazni diagram prehodov med podkritičnim in nadkritičnim območjem parametrov, ki kvantitativno ločijo krčenje in širjenje domen v dani geometriji. Osredotočil sem se na frekvenčne modulacije tokovnih režimov in relaksacijske procese ob zaustavitvi tokov, ki povzročijo reorientacijo v domeno ujetega direktorskega polja in nastanek točkastih defektov s solitoni. Pokazal sem, da je orientacijske domenske strukture, razen v nematiku 5CB, mogoče tvoriti in stabilizirati tudi v tekočem kristalu CCN z negativno dielektrično anizotropijo in majhno optično dvolomnostjo. Izkazalo se je, da temperaturne spremembe v mikrofluidičnem kanalčku znatno vplivajo na stabilnost z laserjem segretih nematskih plasti, tvorjenje domenskih struktur in na tokovne režime, zato sem te pojave podrobneje raziskal pri višji temperaturi. Pri faznem prehodu toka tekočega kristala iz izotropne v nematsko fazo sem zasledil soobstoj nematskih in izotropnih domen. Nato sem z različnimi geometrijami mikrokanalčkov kontrolirano vplival na obliko, velikost in življenjski čas domen, saj ima takšna manipulacija anizotropne tekočine potencial za uporabo v kompleksnejših mikrofluidičnih vezjih, senzorjih tlaka in nastavljivih optičnih filtrih. S tokom potujoče domene lahko tudi razcepimo, združujemo in sortiramo. V sodelovanju s teoretičnimi fiziki sem kot prvi pokazal obstoj novega kiralnega stanja v toku homeotropnega nematika, ki je doslej, zaradi premalo natančne regulacije tokov, ostalo neopaženo. Nazadnje sem preučil vpliv električnega polja na tokovne režime in domenske strukture. Zaradi dielektrične anizotropije in polarizabilnosti tekočekristalnih molekul lahko z električnim poljem spreminjamo obliko domenskih struktur, jih pri tem razpolavljamo, usmerjamo ali pa jih z močnejšim preklapljanjem električnega polja celo tvorimo. Precizna frekvenčna modulacija električnega polja je nenazadnje uporabna za tvorbo kiralnih domenskih stanj brez uporabe laserske pincete.
Keywords: tekoči kristali, mikrofluidika, optična manipulacija, topološki defekti, fazni prehodi
Published in DKUM: 23.10.2019; Views: 1937; Downloads: 138
Full text (84,85 MB) |
6. Resonančna rentgenska spektroskopija stolpičastih tekočekristalnih faz iz molekul z ukrivljeno sredicoDomen Paul, 2018, master's thesis Abstract: Tekoči kristali so snovi, ki imajo tudi anizotropno tekočinsko fazo. Zgrajeni so iz velikih organskih molekul anizotropnih oblik. V magistrskem delu obravnavamo tekoče kristale iz molekul z ukrivljeno sredico. Zaradi svoje oblike imajo takšne molekule permanentni električni dipol, kadar pa se zlagajo v plasti, so plasti praviloma polarizirane. Molekule z ukrivljeno sredico se učinkovito zlagajo tudi v stolpiče, ki jih tvorijo fragmenti smektičnih plasti. Med stolpičaste tekočekristalne faze iz molekul z ukrivljeno sredico uvrščamo faze B_1, nagnjeno B_1, B_1rev in nagnjeno B_1rev. Razlikujejo se po različni povprečni smeri dolgih in kratkih osi molekul. Za ločevanje med strukturami se uporablja več optičnih, električnih, termičnih in drugih metod, mi pa se omejimo na klasično in resonančno elastično rentgensko spektroskopijo. S klasično rentgensko spektroskopijo merimo razlike v porazdelitvi elektronske gostote, kar nam da sliko prostorske ureditve molekul. Klasično dopolnjuje resonančna rentgenska spektroskopija, ki je občutljiva tudi na orientiranost dolgih in kratkih osi molekul. Oblikovni faktor molekule z ukrivljeno sredico je anizotropna količina, zato ga opišemo s tenzorjem, ki je premo sorazmeren z anizotropnim delom tenzorja dielektričnosti. Izračunamo tenzorske oblikovne faktorje za pet možnih ureditev ukrivljenih molekul v nagnjeni B_1rev fazi. Iz tenzorskega oblikovnega faktorja napovemo intenziteto in polarizacijo interferenčnih vrhov v odvisnosti od polarizacije vpadnega valovanja. S primerjavo lege vrhov, ki so dovoljeni pri klasični rentgenski spektroskopiji, in lege interferenčnih vrhov pri resonančni rentgenski spektroskopiji napovemo, kateri vrhi so čisto resonančni, torej klasično prepovedani. Vrhi, ki jih napovemo pri klasični in resonančni rentgenski spektroskopiji, so lahko resonančno ojačani. S teoretičnim modelom napovemo, da je smer polarizacije linearno polariziranega valovanja, ki se resonančno sipa na vzorcu tekočega kristala iz molekul z ukrivljeno sredico, zmeraj pravokotna na smer polarizacije vpadnega valovanja. Ugotovimo, da lahko med strukturami z različnimi orientacijami molekul najdemo razlike v interferenčnih spektrih pri resonančni rentgenski spektroskopiji, zato je ta metoda ustrezna za razlikovanje med strukturami.
Keywords: tekoči kristali, molekule z ukrivljeno sredico, nagnjena B_1rev faza, resonančna rentgenska spektroskopija, tenzorski oblikovni faktor, polarizacija sipanega valovanja.
Published in DKUM: 29.11.2018; Views: 1180; Downloads: 103
Full text (2,46 MB) |
7. Vpliv nanodelcev na stopnjo nematične ureditveDejvid Črešnar, 2018, master's thesis Abstract: Nanodelci dispergirani v nematičnih tekočih kristalih v splošnem deformirajo nematično strukturo. V številnih primerih dispergirani nanodelci vplivajo na tekočekristalno ureditev podobno kot naključno polje. Slednje vsiljuje molekulam tekočih kristalov relativno naključno orientacijsko urejenost, katere verjetnostna porazdelitev je odvisna predvsem od geometrije nanodelcev in jakosti ter vrste sklopitve med nanodelci in obdajajočo tekoče kristalno matriko. Nedavne eksperimentalne meritve nakazujejo, da pri povečevanju koncentracije nanodelcev preide klasična nematična ureditev v fazo, ki spominja na paranematično ureditev. Prehod je postopen in se izvede v relativno ozkem oknu koncentracij nanodelcev pri relativno nizki koncentraciji (okoli 0,1%). Pri nadaljnjem povečevanju se stopnja nematične urejenosti relativno malo spreminja do koncentracij 1%. Slednje obnašanje še ni bilo teoretično obravnavano. V magistrskem delu izdelamo minimalni matematični model, ki kvantitativno in kvalitativno opiše spremembo orientacijskega ureditvenega parametra v prisotnosti nanodelcev, ki vsiljujejo naključno urejenost. Izpeljemo dvodimenzionalni mrežni model v odvisnosti od ureditvenega parametra pri temperaturi absolutne ničle. V približku povprečnega polja numerično rešimo izpeljane enačbe. Rezultati simulacij v dobrem približku reproducirajo modelirane eksperimentalne meritve.
Keywords: tekoči kristali, nematična faza, orientacijski ureditveni parameter, nanodelci, naključno polje, model naključnega anizotropnega nematika, približek povprečnega polja
Published in DKUM: 21.09.2018; Views: 1321; Downloads: 101
Full text (1,37 MB) |
8. Histerezno obnašanje Lebwohl-Lasherjevih rotorjevSlavko Buček, 2017, doctoral dissertation Abstract: V nalogi preučujemo sklopitev med nanodelci in termotropnimi nematičnimi tekočimi kristali (NTK). Slednje obravnavamo kot cilindrično simetrične objekte, ki jih v literaturi pogosto imenujejo kot rotorji. V prvem delu naloge preučujemo vpliv NTK na urejanje dispergiranih ogljikovih nanocevk (ON). Uporabili smo mezoskopski model, v katerem smo NTK opisali z Landau-de Gennesovo teorijo z enoosnim ureditvenim parametrom. Prisotnost ON smo upošteval z Doi-ovo prosto energiji, s katero smo modelirali liotropni značaj ON. Slednja interakcija upošteva t. i. sklopitev izključitvenega volumna. Obravnavali smo primer bi-disperzne porazdelitve ON v limiti šibke sklopitve NTK-ON. V tej limiti na sklopitev dominantno vpliva anizotropija površinske napetosti, medtem ko je interakcija z nematično orientacijsko urejenostjo relativno zanemarljiva. Glede na jakost ON-NTK interakcije smo zasledil dva kvalitativno različna režima obnašanja. V prvem režimu dispergirane ON posedujejo nezvezni prehod iz izotropne v orientacijsko urejeno fazo. V drugem nadkritičnem režimu pa je prehod med fazama postopen. NTK močno vsiljujejo ON stopnjo urejenosti, medtem ko je povratni urejevalni vpliv zanemarljiv. Tako je nematični ureditveni parameter NTK odvisen predvsem od temperature in le šibko od koncentracije ON. V nematični fazi urejenosti daljše ON izkazujejo močnejšo orientacijsko urejenost.
V drugem delu naloge smo preučeval histerezno obnašanje NTK pri cikličnem spreminjanju zunanjega urejevalnega polja. Pri tem smo predpostavili, da relativno homogeno dispergirani nanodelci v NTK delujejo kot orientacijsko naključno polje. Takšne primere npr. zasledimo v mešanicah NTK in aerosilnih nanodelcev. Osredotočili smo se na določitev režimov s kvalitativno različnim histereznim odzivom. Pri tem smo spreminjali jakost nematične sklopitve in jakost naključnega polja. Večino raziskav smo izvedli v dveh prostorskih dimenzijah. V teoretični analizi smo uporabili dva različna pristopa. Sistem smo najprej analizirali v približku povprečnega molekularnega polja. V prvem koraku smo analogno s klasično izpeljavo v magnetizmu vpeljali efektivno polje, ki deluje na lokalno nematično urejenost. Slednjo smo opisali s tenzorskim ureditvenim parametrom. V efektivnem polju smo upoštevali prisotnost »povprečnih« sosedov. Predpostavili smo, da sta lastna okvirja tenzorskega efektivnega polja in nematične urejenosti vzporedna in na ta način dobili samo-usklajevalno enačbo. V slednji smo vpeljali povprečenje po orientacijski neurejenosti nanodelcev. V drugem pristopu smo numerično preučevali nematično urejenost za dane vrednosti interakcij v sistemu in nato iz dobljene konfiguracije izračunali povprečni globalni nematični ureditveni parameter. V obeh pristopih smo enačbe reševali numerično pri temperaturi nič. Pri spreminjanju jakosti značilnih interakcij sistema smo dobili kvalitativno različne histerezne zanke in določili področja stabilnosti kvalitativno različnih zank. V obeh pristopih smo dobili kvalitativno podobno obnašanje in pojavile so se samo razlike v kvantitativnem obnašanju. Torej približek molekularnega polja predstavlja v tem primeru relativno zanesljivo in preprosto orodje.
Rezultati naloge so potencialno zanimivi za številne aplikacije v nanotehnologiji, ki so osnovane na interakcijah med nematičnimi tekočimi kristali in različnimi nanodelci. V primeru ON bi NTK komponento lahko izkoristili za kontrolirano orientacijsko manipulacijo dispergiranih ON. Tako bi lahko npr. kreirali različne prilagodljive in odzivne vzorce ON s specifičnim makroskopskim obnašanjem. Pri tem bi izkoriščali »mehkobo« NTK komponente in njeno odzivnost na zunanja urejevalna polja in na ograjevalno geometrijo. Po drugi strani bi lahko specifično histerezno obnašanje NTK v cikličnih urejevalnih poljih v prisotnosti nanodelčno generiranega nereda uporabili za različne »mehke« spominske elemente.
Keywords: tekoči kristali, histereza, lebwohl-lasherjev model, mrežna simulacija, nano cevke, povprečno molekularno polje
Published in DKUM: 06.02.2018; Views: 1851; Downloads: 79
 Full text (1,90 MB) |
9. Določitev površinske napetosti nematskega tekočega kristala in nekaterih izotropnih kapljevin na obdelanih steklenih površinah z metodo kapilarnega dvigaDenis Rajh, 2017, master's thesis Abstract: V magistrskem delu so predstavljene meritve močenja in kapilarnega dviga vode, glicerola, silikonskega olja in tekočega kristala na obdelanih steklenih površinah z namenom določitve površinske napetosti. Delo je sestavljeno iz teoretičnega opisa kapilarnih pojavov s poudarkom na računanju oblike meniskusa in višine kapilarnega dviga, predstavitve fizikalnih lastnosti uporabljenih materialov in eksperimentalnih metod ter rezultatov. Razvil sem postopek merjenja kontaktnih kotov kapljevin na ravnih podlagah s prilagojenim optičnim mikroskopom s horizontalno postavitvijo objektivov, ki je bil uporaben tudi za določanje oblike meniskusov in meritve višin kapilarnih dvigov v cilindričnih kapilarah. Ugotovil sem, da ima obdelava steklenih površin s silanom različen vpliv na močenje polarnih in nepolarnih kapljevin, kar se pozna tudi pri spreminjanju višine kapilarnih dvigov. Pokazal sem tudi, da se anizotropne lastnosti nematskega tekočega kristala izrazijo v anizotropiji površinske napetosti, ki je odvisna od robnih pogojev na površini stekla. Metoda kapilarnega dviga v ozkih cilindričnih kapilarah se je izkazala kot enostaven, učinkovit, ponovljiv in dovolj natančen način določanja površinske napetosti različnih vrst kapljevin, ki je uporabna tudi za raziskovanje vpliva kemijske funkcionalizacije površin na lastnosti močenja.
Keywords: kapilarni dvig, močenje, površinska napetost, kapljevine, tekoči kristali
Published in DKUM: 19.07.2017; Views: 1234; Downloads: 261
Full text (5,87 MB) |
10. Aktivni tekočekristalni optični zaščitni filtriBernarda Urankar, 2016, master's thesis Abstract: V magistrskem delu je predstavljen razvoj novega koncepta delovanja aktivnega tekočekristalnega optičnega filtra oz. »aktivni LCD-filter« za zaščito oči pred močnimi svetlobnimi bliski, kot nastajajo med elektroobločnim varjenjem. Tehnološke rešitve, ki se uporabljajo za prikaz velikega števila informacij v ploščatih prikazovalnikih z veliko gostoto slikovnih elementov (TV-zasloni, računalniški zasloni,…), ne predstavljajo najugodnejših rešitev za področja, ki so osnovana na uporabi tekočekristalnih optičnih preklopnikov z zelo specifičnimi lastnostmi. Za lažje razumevanje delovanja in predstavitev aktivne tekočekristalne optične celice smo razvili preprosto modelsko nazornejšo celico, ki pojasni različna optična stanja v celici.
Zaščitni aktivni LCD-optični filter za svoje delovanje izkorišča anizotropne optične lastnosti tekočih kristalov. Povečanje intenzitete svetlobnega toka (npr. pri varjenju) povzroči spremembo napetosti na optičnem preklopniku, kar privede do spremembe strukture tekočega kristala v celici in sicer iz superzasukane v homeotropno urejeno strukturo. V procesu optimizacije strukture aktivnega LCD filtra je bil razvit superzasukani tekočekristalni optični preklopnik (STN LCD). Dva takšna preklopnika, postavljena v »tandem«, z najugodnejšo postavitvijo medsebojno pravokotno orientiranih polarizatorjev in polimernih optično negativno dvolomnih filmov (retarderjev), aktivno vplivata na optično prepustnost celotnega sendviča plasti in omogočata visoko absorpcijo prepuščene svetlobe oz. zatemnitev zaščitnega optičnega filtra. Sestavljeni aktivni LCD-filtri povsem ustrezajo najvišjim zahtevam za optično kvaliteto po mednarodno priznanih standardih DIN Plus in EN 379.
Navedene raziskave so omogočile vpeljavo znanja o delovanju super zasukane tekočekristalne celice v poučevanje. Razvit je bil model celice, ki je sestavljen iz devetih plasti cvetličarske folije in dveh plošč polarizatorja. Z različnimi postavitvami modela celice nazorno demonstriramo delovanje aktivne tekočekristalne celice, optično odprto in optično zaprto stanje celice v varilskih očalih oz. tudi drugih optičnih prikazovalnikih z veliko gostoto slikovnih elementov.
UDK: 532.783:535-84(043.2), 37.091.3:53(043.2)
Gesla: tekoči kristali, super zasukana struktura tekočega kristala STN LCD, dvolomnost, zatemnitev, model celice, poučevanje
Keywords: tekoči kristali, super zasukana struktura tekočega kristala STN LCD, dvolomnost, zatemnitev, model celice, poučevanje
Published in DKUM: 24.08.2016; Views: 2608; Downloads: 201
Full text (4,03 MB) |
