Sıvı kristal polimer ağlarda geliştirilmiş yüzey topografileri

Sıvı kristaller istenilen yönde kolaylıkla hizalanabilir ve moleküler düzenleri ışık gibi dış bir uyarıcı ile değiştirilebilir. Moleküler düzeydeki bu hareket yüzey topografyasında saptanabilir değişiklikler sağlar. Bu çalışmada, akıllı katmanlı sistemler olarak yumuşak polimerik substratlarla desteklenen ışığa duyarlı azobenzen katkılı sıvı kristal polimer ağlar tasarlanmıştır. Akıllı kaplamalarla ilgili yapılan çalışmaların çoğu bir alt tabaka olarak cam levhaların kullanımına odaklandığı için bu çalışmanın ilk amacı, tabakaların uygun kombinasyonlarının sağlanmasıdır. İkinci amaç polarize ışık tetiklemeli osilasyon yapan yüzey topografilerinin geliştirilmesidir. Bu tür sistemlerin geliştirilmesi durumunda, kullanıcılara cevap veren dokunsal ekranların veya kendi kendini temizleyen yüzeylere sahip güneş panellerinin tasarlanması ilginç olabilir. Sıvı kristalleri hizalamak için hem mekanik olarak ovuşturulmuş tabakalar, hem de foto-hizalama tabakaları kullanılmıştır. Uygulanan substratlar oksijen plazma ile muamele edilmiş polidimetilsiloksan (PDMS), farklı ön kürlenme sürelerine sahip akrilat bazlı tetra(etilen glikol) diakrilat (TTEGDA) ve farklı hacim konsantrasyonlarında monomer 2-etilheksil akrilat (2-EHA) içeren TTEGDA'dır. Akrilat bazlı sistemler PDMS destekli substratlardan daha iyi optik anizotropi göstermiştir. Ayrıca, 2-EHA miktarının artırılmasının akrilat bazlı substratların depolama modülünü azalttığı ve böylece malzemelerin yumuşaklığını arttırdığı gözlenmiştir. Her bir hizalama tabakası türü için en iyi salınım sonuçları %95 hacim konsantrasyonlarında 2-EHA ve %5 TTEGDA karışımı kullanılarak elde edilmiştir. Mekanik olarak hizalanmış tek eksenli azo-LCPN için en yüksek yüzey deformasyonu ve salınımın genliği sırasıyla, 102.8 ve 18.8 nm olarak ölçülmüştür. Birbirine dikey olarak yönlendirilmiş sıvı kristal moleküllere sahip olan foto-hizalanmış azo-LCPN (500 µm periyodik alanlar) için salınımın kararlı yüzey deformasyonu ve genliği, sırasıyla 360 ve 86 nm olarak ölçülmüştür. Anahtar sözcükler: Azobenzen, sıvı kristal, ışığa duyarlı sıvı kristal polimer ağlar, yüzey topografisi, akıllı kaplamalar.