Mavi-kırmızı boya ve karbon nanotüp katkılı nematik sıvı kristallerin karakterizasyonu ve uygulanabilirliğinin araştırılması

Özellikle görüntü teknolojisindeki uygulamaları ile sıvı kristaller son yıllarda büyük ilgi odağı haline gelmiştir. Yolcu-Hancı (Y-H) tipi sıvı kristal göstergeler geniş görüş açısı, düşük maliyet, mükemmel renk tonu ve yüksek parlaklıkları sebebiyle çok fazla ilgi çekmektedirler. Y-H tipi uygulamalar için sıvı kristal matris içerisinde yüksek yönlenim becerisine sahip boyaların seçimi çok önemlidir.Bu doktora tez çalışmasının amacı Y-H tipi sistemlerde tekli boyalar ile bunların ikili karışımlarını ve karbon nanotüpleri kullanarak moleküler yönlenmeyi geliştirmek ve katkısız sıvı kristalin nematik-izotropik faz geçiş sıcaklığı üzerine etkilerini incelemektir. İlk olarak sekiz farklı boya (metil kırmızısı, dispers kırmızı 1, 13, 60 ve dispers mavi 1, 3, 14, 134) dört farklı nematik sıvı kristalin (E7, E8, E63 ve ZLI-1132) her birine ayrı ayrı eklenmiştir. Bunların çözünürlükleri, tekstürleri, faz geçiş sıcaklıkları, düzen parametreleri ve düzen parametrelerinin uygulanan gerilimle değişimi belirlenmiştir. Bir sonraki aşamada bu karışımların her birine ayrı ayrı az miktarda tek duvarlı karbon nanotüp ilave edilmiş ve bir önceki aşamada gerçekleştirilen, çözünürlük hariç tüm deneyler benzer şekilde tekrarlanmıştır. Son olarak ikili boya çiftleri kullanılarak deneyler tamamlanmıştır.Sonuç olarak şu söylenebilir ki; oda sıcaklığında dispers mavi 1 boya hariç tüm boyaların çözünürlüğü iyi bir kontrast oranı için uygundur. Nematik matrisde ikili boya çiftleri kullanıldığında, düzen parametresinin değerinde tek boya içeren karışımlara kıyasla dikkate değer bir artış gözlenmiştir. Nanotüp ilavesiyle de düzen parametre değerleri önemli oranda artmıştır. Boya ve nanotüp ilave edildiğinde, sıvı kristallerin tekstürlerinde fark edilir bir değişiklik gözlenmemiştir. Polarize mikroskop ve DSC ölçümleri, dispers mavi 134 boya katkılı sıvı kristal karışımlar hariç tüm numunelerde faz geçiş sıcaklıklarının gereken limit değerler arasında kaldığını göstermektedir. Gerilime bağlı olarak düzen parametrelerinde çok küçük oranda değişimler gözlemlenmiş, yüksek gerilimlerde doygunluğa erişilmiştir. Dispers mavi 1 ve 3 boyalarını içeren karışımlarda gerilim değiştirilmesine rağmen düzen parametreleri sabit kalmıştır. Karışımlarda az miktarda karbon nanotüpün bulunması, doygunluk için eşik voltaj değerini önemli ölçüde düşürmüştür.