纳米二氧化硅增强液晶复合凝胶

• 作者: 廖永贵 李倩 毕曙光 解孝林 赵东旭
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 纳米二氧化硅 液晶物理凝胶 自支撑行为 电光特性
• 年，卷（期）: 2016,（19）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 2155-2162
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N972016-00004

摘要

柔软的微环境是赋予液晶分子对外场快速响应的基本要求之一,但纯液晶材料却无任何力学强度,限制了其进一步应用.本文将粒径为150 nm的二氧化硅引入由向列相液晶4-正戊基-4'-氰基联苯(5CB)和凝胶因子亚苄基山梨醇(DBS)组成的液晶物理凝胶中,通过纳米SiO2与DBS的协同效应来凝胶液晶,大幅度提高了所形成的复合凝胶网络的储能模量.采用差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、流变仪和液晶显示参数测试仪等手段研究了液晶复合凝胶的相转变行为、形貌结构、流变和电光特性.结果表明,固定DBS含量为2.0％(质量分数,下同)时,与未加纳米粒子的液晶凝胶相比,随着纳米SiO2含量的增加,复合凝胶网络由纤维织构转变为类似球晶织构,其储能模量G'呈先增后减的趋势,当SiO2含量为2.0％时达到最大值1.5×105Pa,其阈值电压和关闭时间最大增幅不超过1和2倍.当二氧化硅添加量仅为0.5％时,复合凝胶的G'即可达105 Pa,提高了1个数量级,其阈值电压和关闭时间也分别只增加了46％和63％.此研究为进一步拓展此类材料在自支撑电光器件等领域的应用提供了新思路.