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Updated: Oct 8, 2025
06:24
High-Contrast and Fast Photorheological Switching of a Twist-Bend Nematic Liquid Crystal
Published on: October 31, 2019
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Transiciones de orden a desorden rápidas en co-oligómeros de bloque líquido-cristalino
Changyeon Lee1, Dennis Ndaya2,3, Reuben Bosire2,3
1Department of Chemical and Biomolecular Engineering, University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania 19104, United States.
Journal of the American Chemical Society
|December 28, 2021
Resumen
Los cooligómeros de bloque con los mesógenos de azobenzeno cambian rápidamente entre estados ordenados y desordenados a temperatura ambiente utilizando luz UV. Este control óptico permite cambios rápidos y reversibles en la estructura y las propiedades del material.
Área de la Ciencia:
- Ciencias de los materiales
- Química de los polímeros
- Nanotecnología
Sus antecedentes:
- Las transiciones de orden impulsadas ópticamente en las macromoléculas están limitadas por la cinética.
- Los mesógenos de azobenzeno (Azo) pueden someterse a fotoisomerización, ofreciendo el potencial para materiales sensibles a la luz.
Objetivo del estudio:
- Desarrollar co-oligómeros de bloque (BCO) con un control óptico rápido y reversible sobre el autoensamblaje.
- Investigar la influencia de la estructura química en la cinética de la conmutación fotográfica y las nanoestructuras resultantes.
Principales métodos:
- Síntesis de co-oligómeros de tribloque con mesógenos de azobenzeno y cadenas de siloxano.
- Microscopía in situ y mediciones de rayos X para estudiar el autoensamblaje y las transiciones de fase.
- Espectroscopia UV-Vis para el seguimiento de la cinética de isomerización del azobenzeno.
Principales resultados:
- Las BCO presentaron un ordenamiento y desordenamiento rápidos y reversibles (liquefacción/solidificación) tras la iluminación UV y su eliminación.
- La estructura química, incluidos los grupos finales del mesógeno (NO2, CN) y la longitud del espaciador (0C, 12C), afectaron significativamente el autoensamblaje y el fotointercambio.
- Un espaciador 12C introdujo un ordenamiento jerárquico (capas smecticas dentro de las láminas) con láminas lamelares persistentes.
- La cinética de reordenamiento tras la eliminación de los rayos UV fue extremadamente rápida (< 5 s) debido a la relajación térmica facilitada por los grupos de extracción de electrones.
Conclusiones:
- Se han desarrollado BCOs fotointercambiables con control óptico rápido sobre la formación y disolución de nanoestructuras.
- Se han demostrado las relaciones estructura-propiedad que rigen la eficiencia de la conmutación fotográfica y el autoensamblaje jerárquico.
- Avanzó el potencial para la escritura óptica y el borrado de nanoestructuras ordenadas para aplicaciones de materiales avanzados.
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