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含有序贯通孔道液晶聚合物膜的制备及其无水质子传导

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功能材料 2022年第5期53卷 5218-5225页

作者：曾泓钜余海溶程昌敬梁婷西南民族大学化学与环境学院成都610041

利用含苯甲酸(6OBA)和苯乙烯基吡啶(6SzMA)基团的单体分子间氢键作用诱导形成超分子液晶,与交联剂(C6H)混合后通过原位光聚合,在平行取向条件下制备功能液晶聚合物膜,获得有序贯通的传导通道,并应用于无水质子传导,进一步通过H_(3)PO_(4... 详细信息

利用含苯甲酸(6OBA)和苯乙烯基吡啶(6SzMA)基团的单体分子间氢键作用诱导形成超分子液晶,与交联剂(C6H)混合后通过原位光聚合,在平行取向条件下制备功能液晶聚合物膜,获得有序贯通的传导通道,并应用于无水质子传导,进一步通过H_(3)PO_(4)掺杂实现质子传导性能强化。运用FT-IR、POM、TGA、DSC、2D-SAXS、高分辨TEM和EIS对其氢键、液晶特性、微观结构和无水质子传导性能进行表征。结果表明,6OBA与6SzMA分子间形成氢键诱导产生近晶相,平行取向条件下聚合后,近晶相层结构固化获得纳米尺度规整排布的有序孔道,在无水条件下170℃时其质子传导率为7.1×10^(-9) S/cm。H_(3)PO_(4)掺杂后以分子簇的形式存在,充足的质子源和增强的氢键网络使得传导性能显著提升超4个数量级,170℃时达到3.2×10^(-4) S/cm。

关键词：液晶无水质子传导聚合物膜氢键取向

液晶润滑碳化硅/聚酰亚胺配副体系的摩擦性能初探

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润滑与密封 2023年

作者：张靓高新蕾史淼淼程宇威王婷婷武汉轻工大学化学与环境工程学院湖北大学材料科学与工程学院

为探究液晶作为润滑剂对碳化硅/聚酰亚胺配副体系的润滑效果以及影响系统减摩性能的因素，我们分别选用单分子液晶5CB和混合液晶5CB(90%)-2CEPPN(10%)作为润滑剂，使用UMT-3微摩擦实验机来进行系统的摩擦学性能测试。试验结果表明：单... 详细信息

为探究液晶作为润滑剂对碳化硅/聚酰亚胺配副体系的润滑效果以及影响系统减摩性能的因素，我们分别选用单分子液晶5CB和混合液晶5CB(90%)-2CEPPN(10%)作为润滑剂，使用UMT-3微摩擦实验机来进行系统的摩擦学性能测试。试验结果表明：单分子液晶和混合液晶作为润滑剂，在碳化硅/聚酰亚胺配副时体系都具有较好的减摩性能，甚至可以达到超滑状态。作为润滑剂，混合液晶比单分子液晶具有更好的减摩效果。研究了混合液晶作为润滑剂时，其摩擦系数随载荷及速度变化的趋势。发现在低载荷及较高转速下可以获得良好的减摩效果，并且能使该体系在较长时间里实现超滑行为。

关键词：液晶聚酰亚胺碳化硅超滑

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太赫兹场致液晶双折射效应的研究

光学技术 2023年第5期49卷 558-561页

作者：杨雪婷孙文峰王新柯叶佳声冯胜飞韩鹏张岩首都师范大学物理系北京100048

液晶材料是信息显示设备中的重要组成部分,其在外场作用下所表现的高双折射特性是其被用于显示的关键条件。利用强太赫兹波作为外场,激发液晶5CB材料的双折射效应。结合太赫兹时域光谱系统通过测量不同偏振的太赫兹波的透过率,研究了太... 详细信息

液晶材料是信息显示设备中的重要组成部分,其在外场作用下所表现的高双折射特性是其被用于显示的关键条件。利用强太赫兹波作为外场,激发液晶5CB材料的双折射效应。结合太赫兹时域光谱系统通过测量不同偏振的太赫兹波的透过率,研究了太赫兹场致液晶在太赫兹波段的双折射效应。分析了液晶的双折射效应与外场强的变化关系、频率响应特性等方面。研究结果表明在强场太赫兹波激发下,液晶的双折射现象随场强的增大而增大,双折射值与外部场强平方成正比,且液晶5CB对于太赫兹激发的双折射效应存在一定的阈值。

关键词：物理光学液晶双折射太赫兹强场偏振阈值

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液晶软光子学--光场的多自由度调控

物理 2023年第2期52卷 116-124页

作者：陆延青南京大学现代工程与应用科学学院智能光传感与调控技术教育部重点实验室南京210023

液晶是一类典型的软物质。它具有优异的外场调谐特性以及多层级的组装结构特征。文章介绍了作者在液晶光控取向技术及其光学应用方面取得的进展,如对液晶进行图案化编码实现任意液晶微结构的制备及多层级操纵,对光场的振幅、相位、偏振... 详细信息

液晶是一类典型的软物质。它具有优异的外场调谐特性以及多层级的组装结构特征。文章介绍了作者在液晶光控取向技术及其光学应用方面取得的进展,如对液晶进行图案化编码实现任意液晶微结构的制备及多层级操纵,对光场的振幅、相位、偏振及波长等多自由度进行灵活、高效的调控,实现功能可调的液晶太赫兹器件等。

关键词：液晶多层级结构光取向光场调控太赫兹

基于液晶的28 GHz可调反射阵列天线单元研究

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南京邮电大学学报（自然科学版） 2022年第6期42卷 45-51页

作者：花磊牛连生严静于映南京邮电大学集成电路科学与工程学院江苏南京210023 南京邮电大学射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室江苏南京210023

利用液晶作为可调相对介电常数衬底层引入反射阵列天线单元,实现了两款单元反射相位的连续可调。采用了5CB和E7两款液晶,以及0.168 mm和0.203 mm两种垫片厚度,对单元进行测试。测试结果表明,由于加工误差和液晶材料本身的局限性等因素,... 详细信息

利用液晶作为可调相对介电常数衬底层引入反射阵列天线单元,实现了两款单元反射相位的连续可调。采用了5CB和E7两款液晶,以及0.168 mm和0.203 mm两种垫片厚度,对单元进行测试。测试结果表明,由于加工误差和液晶材料本身的局限性等因素,两款单元最佳测试结果分别为在25.2 GHz下实现105°的相移,最大损耗为24 dB,以及在26.05 GHz下实现75°的相移,最大损耗为18 dB。对中心为十字贴片的单元进行了组阵仿真,在液晶层相对介电常数设置为2.4~3.2的条件下,该阵列实现了±45°的宽角度波束扫描。最后,对测得的相移曲线与仿真进行拟合,得到实验中的液晶(5CB)在25.5 GHz左右时的相对介电常数变化范围为2.70~2.84。

关键词：液晶相对介电常数反射阵列天线单元波束扫描

液晶型适配体生物传感器无标记快速检测黏蛋白1

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化学试剂 2022年第8期44卷 1157-1163页

作者：潘兴隆于依楠李宁伟武雅静侯利杰申炳俊金丽虹长春理工大学生命科学技术学院吉林长春130022 长春理工大学文学院吉林长春130022

构建了一种基于适配体分子识别的液晶型生物传感器,用于人体血液肿瘤标志物黏蛋白1(MUC1)无标记快速检测。传感器由下玻片、铜载网和上玻片组成,下玻片通过表面活性剂、硅烷化试剂修饰及固定适配体,诱导4-氰基-4′-戊基联苯(5CB)向列型... 详细信息

构建了一种基于适配体分子识别的液晶型生物传感器,用于人体血液肿瘤标志物黏蛋白1(MUC1)无标记快速检测。传感器由下玻片、铜载网和上玻片组成,下玻片通过表面活性剂、硅烷化试剂修饰及固定适配体,诱导4-氰基-4′-戊基联苯(5CB)向列型液晶分子的垂直排列取向。传感器中适配体与MUC1特异性结合可破坏5CB原有垂直排列取向,导致其偏光显微图像由“暗”到“亮”,根据图像亮区覆盖率(Br)变化可实现MUC1定量检测。结果表明,文中编写的MATLAB程序可实现偏光显微图像Br自动计算;在1 fg/mL~1μg/mL范围内,MUC1浓度对数与Br之间存在线性关系(Br=7.9799logC_(MUC1)+11.82465,R^(2)=0.98439),MUC1检测限(LOD)达到0.47 fg/mL。液晶型适配体生物传感器具有较高的检测灵敏度及特异性,实现了人体血液样本MUC1有效检测,其有望应用于临床MUC1检测。

关键词：黏蛋白1 偏振光显微技术适配体液晶生物传感器

处理方式及升温速率对液晶热处理性能及动力学的影响

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环境工程 2023年第S1期41卷 388-393页

作者：王梓又王艺博许文来阮久莉毕莹莹赵若楠郭玉文中国环境科学研究院清洁生产与循环经济研究中心国家环境保护生态工业重点实验室北京100012 成都理工大学生态环境学院成都610059

针对常用液晶面板内液晶(TV、NB液晶)的热处理特性进行研究,分析了处理方式及升温速率对液晶热处理性能及动力学的影响。结果表明:液晶热处理过程可分为初始失重阶段(130~183℃)、有机物剧烈分解转化阶段(183~400℃)和缓慢失重阶段(400~... 详细信息

针对常用液晶面板内液晶(TV、NB液晶)的热处理特性进行研究,分析了处理方式及升温速率对液晶热处理性能及动力学的影响。结果表明:液晶热处理过程可分为初始失重阶段(130~183℃)、有机物剧烈分解转化阶段(183~400℃)和缓慢失重阶段(400~600℃);升温速率由10℃/min提高至30℃/min时,热解、焚烧条件下TV液晶样品综合热处理性能指数分别缩小了41.28%、56.64%,NB液晶则分别缩小了45.94%、55.79%,说明较低的升温速率能有效促进液晶的热处理性能,同时,NB液晶综合热处理特性指数均低于TV液晶,说明NB液晶热处理性能略低于TV液晶;FTIR显示在1639,1470 cm^(-1)处的官能团吸收峰TV液晶透过率明显高于NB液晶,C=C和C—H含量的差异是导致2类液晶表现出不同热处理特性的原因。在升温速率提高的过程中,热解、焚烧时的TV液晶活化能分别提高了9.7,12.22 kJ/mol,NB液晶则分别提高了18.7,28.72 kJ/mol,这说明较高的升温速率会提高活化能,进而抑制液晶热处理反应。

关键词：液晶显示器液晶失重率热处理特性动力学

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向列相液晶自由能密度的拓扑结构

上海大学学报（自然科学版） 2022年第6期28卷 1094-1105页

作者：张灿宇杨国宏上海大学理学院上海200444 上海市星系与宇宙学半解析研究重点实验室上海200234

通过对经典向列相液晶自由能密度表达式的深入分析,添加了一项代表液晶缺陷自由能的表面项.利用Φ映射方法和拓扑流理论研究了集中在缺陷处的自由能密度的表达式.结果显示,缺陷自身的自由能密度是以1/2kπ为单位拓扑量子化的,且拓扑量... 详细信息

通过对经典向列相液晶自由能密度表达式的深入分析,添加了一项代表液晶缺陷自由能的表面项.利用Φ映射方法和拓扑流理论研究了集中在缺陷处的自由能密度的表达式.结果显示,缺陷自身的自由能密度是以1/2kπ为单位拓扑量子化的,且拓扑量子数由Hopf指数和Brouwer度决定.进一步给出了一些不同向错强度下缺陷附近的液晶分子的分布构形.

关键词：液晶指向矢自由能缺陷拓扑流

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液晶电控可重构天线研究

液晶电控可重构天线研究

作者：殷明君合肥工业大学

学位级别：硕士

近年来随着通信技术的不断发展,人们对太赫兹频段的高性能天线需求日益迫切。可重构阵列天线凭借其高增益,高带宽,波束扫描和波束合成等特性受到极大的关注。液晶材料作为一种具有大范围介电常数可调特性的材料,可以用于构造毫米波及太... 详细信息

近年来随着通信技术的不断发展,人们对太赫兹频段的高性能天线需求日益迫切。可重构阵列天线凭借其高增益,高带宽,波束扫描和波束合成等特性受到极大的关注。液晶材料作为一种具有大范围介电常数可调特性的材料,可以用于构造毫米波及太赫兹可重构反射阵列天线。本文围绕基于液晶的电控可重构反射阵列天线设计,开展了液晶反射式移相器设计与制作、偏置电压线布局、二维波束扫描等关键技术的研究。主要工作内容如下。首先采用双偶极子结构的移相单元,设计了Ka波段的二维波束扫描反射阵列天线。天线的中心频率为36 GHz,阵列单元为20×20,阵面口径为71.2mm×71.2mm。仿真结果表明,工作频段为36 GHz时,天线E面主瓣最大增益为24.1 d Bi,3 d B波束带宽为7.5°,扫描范围可达±60°。天线H面的扫描角度为±60°,3 d B波束带宽为7.4°,不同扫描角度下的增益变化范围为20.7 d Bi-24.1 d Bi。在毫米波波束扫描天线研究的基础上,开展了太赫兹频段的反射式移相器研究。分别设计了基于开槽与双偶极子结构的反射移相单元,并制作了样件进行了移相性能测试验证。其中采用开槽结构的移相器,驱动电压0-10V情况下,在380.2-396.3 GHz频段内可实现超过200°以上的相移,最大相移为241.1°@390.6 GHz;采用双偶极子结构的移相器,在0-10 V的电压驱动下,分别在96.2-101.4 GHz和340-341 GHz频段内实现了360°以上的相移,最大相移分别为450°@99.8 GHz和361°@340.1 GHz。360°的移相单元为设计太赫兹频段的可重构天线奠定了技术基础。为了在太赫兹频段实现二维扫描,减少偏置电压加载线对反射阵列产生的负面影响,设计一种基于子阵列结构的馈电布线方案。详细分析了馈电线数量和走线布局对移相性能的影响,经过多种结构方案设计、对比与优化,最终确定子阵列为3×3结构,大反射阵列为10×10,面积为32.7 mm×32.7 mm。为了验证方案,制作了阵列中具有不同馈电线数量和布局的三种典型移相器样件。测试结果表明三个样件,在0-10 V电压驱动下,均可在4 GHz的带宽内实现360°以上的相移。为了减少液晶各向异性和非均匀性对仿真精度的影响,设计了一种采用液晶分块方法的改进移相器模型,数值计算结果表明设计与实验结果的最大相移差值降低了90%,有效提升了仿真设计精度。

关键词：太赫兹液晶可重构阵列天线移相器波束扫描