Characterization of liquid crystal flow in microfluidic channels
Mikroakışkan kanallar içinde sıvı kristal akış karakterizasyonu
- Tez No: 920447
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMRE BÜKÜŞOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Sıvı kristaller (LC'ler), moleküler düzen ve benzersiz optik özelliklere sahip, sıvı maddenin özel ve hassas bir fazı olarak tanımlanır. Şu ana kadarki çalışmalarda, sıvı kristallerin arayüzlerinin hassasiyeti sayesinde küçükten makromoleküler ölçeğe kadar çeşitli analizler için sensör uygulamalarında başarılı oldukları gösterilmiştir. Kullanılan durağan LC sistemleri, sensör amaçlı çalışmalarda umut verici olsa da sürekli ve otomatik uygulamalara entegrasyonu konusunda sınırlıdır. Bu çalışmada sunulan mikroakışkan kanal platformu, sulu fazlarla temas halindeyken nematik fazdaki LC akışının stabilizasyonunu sağlar. Böyle bir mikroakışkan kanal içerisinde, ayarlanabilir, yanıt verebilen, yumuşak LC-sulu arayüzleriyle akışkan LC fazındaki yapısal değişimleri inceledik. Uygulanan yığın faz ve arayüz kayma kuvvetleri, fazların aynı yönlü (co-current) ve ters yönlü (counter-current) akış konfigürasyonlarında da stabil kalan LC-sulu arayüzlerindeki LC moleküllerinin yönelimini doğrudan etkiledi. Sulu arayüzler civarında oluşan mekanik gerilme kuvvetleri, yığın fazdaki nematik yönelim, arayüz bağlanma koşulunun ortogonalitesi ve kayma yönüne bağlı olarak yönelim profillerini ve topolojisini güçlü bir şekilde etkiler. Bu tezde sunulan bulgular, dinamik, yüksek verimli analizler ve karmaşık LC fazları için potansiyel uygulamalara sahip gelişmiş LC tabanlı otonom sensör sistemlerinin temellerini atmaktadır. Geliştirilen platform, tepki verebilen sensör teknolojileri için arayüz dinamikleri üzerinde gelişmiş kontrol imkânı sunarak, yeni nesil akış tabanlı LC cihazları için umut vadetmektedir.
Özet (Çeviri)
Liquid crystals (LCs) are delicate phases of liquid matter possessing molecular order and unique optical properties. LCs were recently shown to be successful in sensor applications towards small to macromolecular-sized analytes due to the sensitivity of their interfaces. Traditional stagnant LC systems, though promising for sensing purposes, have limited adaptability in continuous and automated applications. The microfluidic platform presented herein enables successful stabilization of flowing nematic LC in contact with aqueous phases. We investigated the structural transitions in the flowing LC phase confined in microfluidic channels with tunable, responsive, soft LC-aqueous interfaces. The applied bulk and interfacial shear had direct effects on the director configurations on LC-aqueous interfaces that were stable both for co-current and counter-current flow configurations. Mechanical stresses created at the vicinity of the aqueous interfaces strongly influence the director profiles and topology depending on the bulk nematic director, the orthogonality of the interfacial anchoring condition, and the direction of shear. The findings presented in this thesis lay the groundwork for advanced LC-based autonomous sensing systems, with potential applications in dynamic, high-throughput analysis and complex LC phase behaviors. The developed platform holds promise for next-generation flow-based LC devices, enhancing control over interfacial dynamics for responsive sensor technologies.
Benzer Tezler
- Termotropik sıvı kristal kopoliesterlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of thermotropic liquid crystalline copolyesters
MERYEM YIKICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
KimyaGazi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SERPİL AKSOY
Y.DOÇ.DR. ZEKERİYA YERLİKAYA
- Yeni sıvı kristal sistemlerin sentezi, karakterizasyonu ve mesomorfik özelliklerinin incelenmesi
The synthesis, characterization of new liquid crystal systems and investigation of the mesomorphic properties
HALE OCAK
- Synthesis and characterization of nano-sized rare earth oxide particles and mesoporous zirconia
Nadir toprak element (Nt) oksitlerinin nano boyutlu parçaciklarinin ve meso-gözenekli zirkonyum oksitlerin sentezlenmesi ve karakterizasyonu
ATİLLA AŞAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Mühendislik BilimleriKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SOMER
- Ftalosiyaninlerin empedans spektroskopi yöntemiyle karakterize edilmesi
The characterization of phthalocyanines with impedance spectroscopy technique
NECMETTİN KILINÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ZAFER ZİYA ÖZTÜRK
- Design of functional materials using liquid crystals as molecular templates
Sıvı kristallerin moleküler şablon olarak kullanılmasıyla fonksiyonel malzemelerin tasarlanması
ASLI KARAUSTA
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRE BÜKÜŞOĞLU
PROF. DR. HALİL KALIPÇILAR