자유 형식 등 엑츄에이터 - 현미경 규모의 제조 및 개폐 제어

그림 1은 레이저 쓰기 광 설정을 보여줍니다. 시스템은 100 메가 헤르츠의 반복률 130 FSEC 펄스를 생성하는 780 나노 파이버 레이저로 구성된다. 레이저 빔이 시료에 집중 광학 현미경 대물 조리개 빔 프로파일을 조정 망원경으로 반사된다. 현미경에서 3 차원 압전 단계는 2 나노 미터 해상도에서 100 μm의 / sec의 최대 속도 샘플 번역 300 × 300 × 300 μm의 3 주행 범위와 함께 설치됩니다. 이미지가 동일한 목적으로 저부에 수집하고, CCD 카메라에 빔 스플리터에 의해 반사되는 동안 적색 램프의 직선 편광 광은 위에서 시료를 조명한다. 카메라 앞에, 다른 편광판은 향상된 콘트라스트 교차 편광 조명을 얻기 위해 사용된다. 그림 2는 스캔 ELEC를 보여줍니다레이저 트론 현미경 (SEM) 이미지는 IP-L의 micrograting 패턴 (단계 1) 기록. 홈 (상위 – 투 – 밸리)의 높이가 약 700 nm 인 반면, 1200 나노 – 홈 간격은 400의 범위이다. 다른 방향으로의 격자 패턴이 LCE 소자의 원하는 액츄 에이션에 따라 서로 다른 LC 정렬을 유도 할 수있다. 도 3은 IP-L 격자 패턴 (270 단계)에 의해 유도 된 LC 단량체 방향을 나타낸다. 먼저, 100 × 100 ㎛의 2 크기의 미세 격자 무늬 네 가지 종류 각각은 유리 셀 (도 3a에 개략적으로 도시 됨)의 대향 측면 상에 제조 하였다. 때문에 표면 정박에의 침투 LC 단량체 따라서 편광 광학 현미경 (POM) 이미지 (그림 3B)에서 45 ° 대비 반전을 전시, 격자 선 방향에 따라 지향하고있다. <p class="jove_content" fo:keep-together.within-p나이는 = "1"> 그림 4는 다른 방향 (단계 2.10)와 IP-L 격자 네트워크에서 제조 된 LCE 나노 도트 / 라인의 SEM 이미지를 보여줍니다. 격자 네트워크 내에서 LCE 구조는 더 톨루엔 발전에 훨씬 더 높은 저항, 제한된다. 연결이 끊긴 LCE의 최소 폭은 격자 패턴없이 DLW의 해상도와 일치 ~ 300 nm의 것으로 측정되었습니다. 광 응용 프로그램에 대한 또 다른 흥미로운 접근 방식. 대규모주기 구조의 실현이 될 도표 4 수의 (c, d)에 2D LCE에게 마이크로 격자 네트워크 내에서주기적인 구조를 보여줍니다. 그림 4의 삽입 POM 이미지에서와 같이 정렬이 아니라, 이러한 나노 구조의 내부에 보존되어 (C, D). 그러나, 빛에 의한 변형이 나노 구조를 얻을 수 없습니다. 는 IP-L 격자 내에 나노 LCE 요소가 매우 한정 밀착성이 보이는 변형을 방지되고 있기 때문이다. </p> 마이크로 조작 시스템이 집에서 만든 반사 현미경에 기반도에 개략적으로 도시되어 5. 10 배의 목적은 수직으로 서 광 회로판 상에 배치 된 렌즈 튜브에 고정되어있다. 730 nm의 IR LED를 광원 비 – 편광 빔 분할기를 통해 조명을 위해 사용된다. 반영 화상은 같은 목적에 의해 수집하고, 카메라에 투영된다. 연속적인 고체 상태로 532 nm의 레이저는 45 °의 입사각 긴 패스 다이크로 익 미러 (50 % 투과 및 567 nm에서 반사)에 의해 대물에 결합된다. 전력계는 레이저 출력의 실시간 검출 용 다이크로 익 미러 후의 송신 빔을 측정한다. 150 μm의 직경 ~의 느슨하게 초점을 맞춘 레이저 스폿 ~ 10 W / mm 2의 최대 조명 강도를 생성한다. 레이저 강도가 레이저의 앞에 배치 가변 감광 필터에 의해 제어된다. 목표 아래, 3 차원 수동 TRanslation 단계는 샘플 번역에 사용됩니다. 변환 스테이지에 설치된 가열 단계는 0.5 ° C 정확도로 120 ° C -20의 범위 내의 샘플 온도의 정확한 제어를 위해 사용된다. 두 수동 변환 스테이지에 장착 두 유리 팁 샘플 위치 근처의 좌우에 배치되어있다. 마이크로 구조 조작 신중 변환 스테이지들의 도움으로 팁을 이동시킴으로써 실현 될 수있다. 정렬 및 변형 상관 관계를 설명하기 위해, 우리는 60 μm의 직경 20 μm의 높이 사 LCE 원통형 구조를 제작. 이 실린더는 네 개의 다른 지향 IP-L 격자 영역 (1 μm의 기간)에 기록됩니다. 광 여기 하에서 내부 LCE 염료는 빛 에너지를 흡수하고 네트워크로 옮긴다. LCE 구조는 가열 후 (등방성 네마 틱), 위상 천이를 겪게된다. 이러한 상 변화는 도움되는같은 빛 자극에 따라 염료의 시스 이성질체에 대한 트랜스로. 따라서, 구조의 원래 LC 정렬 감독을 따라 계약 및 수직 방향 7 확장합니다. 도 6 (3.1 공정)에 도시 된 바와 같이, IP-L 격자에 의해 유도 된 다른 로컬 정렬에 따라 이러한 구조는 상이한 방향을 따라 변형. 이 기술은 단일 구조의 정렬 종류 이상의 화합물을 포함 액츄에이터의 생성을 가능하게한다. 개략적으로,도 7에 도시 된 바와 같이 얼라인먼트 패턴의 두 부분으로 400 × 40 × 20 ㎛의 크기의 3 LCE 줄무늬는 제조 하였다 (a). 이러한 정렬 섹션은 다른 방향으로 각각 90 ° 트위스트 방향을 포함하고있다. 병렬 정렬 계약을 체결 한 표면은 수직 정렬을 가진 하나의 빛 조명 아래에서 확장하는 동안. 구조는 PI왔다미세 조작 시스템에 의해 cked하고, 유리 팁에 의해 공기에서 개최. 이중 굽힘 빛 조명 (단계 3.3)으로 관찰 하였다. (광 초퍼를 사용하여) 변조 된 레이저 빔은 주기적 변형을 유도 할 수있다. LCE는 레이저 변조 주파수 (> 1,000 Hz에서) 다음에 응답 할 수 있습니다. 그러나, 변형의 진폭은 14 주파수가 증가함에 따라 감소한다. 그림 1 : 광학 직접 레이저 쓰기 용으로 설정된 780 nm의 레이저 빔 (130 FSEC 펄스, 100 MHz의 반복 속도) 현미경에 결합하고 샘플로 광학 현미경 목표로 집중된다.. 300 × 300 × 300 μm의 3 이동 범위와 3D 피에조 스테이지는 레이저 노광시 샘플 번역을 위해 사용된다. 라를 보려면 여기를 클릭하십시오 이 그림의 rger 버전입니다. 그림 2 :. IP-L 마이크로 격자의 SEM 이미지가) 단방향 병렬 라인 구조. b)는 방사형 격자 패턴입니다. 스케일 바 :. 10 μm의 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. 그림 3 :. 액정 배향을 위해 설계된 마이크로 격자 패턴의 IP-L LC 방향을 유도 마이크로 – 격자) 도식. micrograting 패턴에 의해 유도 된 액정 배향 b)는 POM 이미지입니다. 스케일 바는 50 μm의입니다. 적색 의한 광중합을 방지하는 필터이다.ge.jpg "대상 ="_ 빈 ">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. 그림 4 :. LCE의 나노 도트가 격자 네트워크 내에서 제작하는 동안 IP-L 격자 네트워크 내부에 내장 LCE 나노 구조의 SEM 이미지 a)와 b)는 두 개의 마이크로 격자 패턴, 서로 다른 방향을 따라 DLW에 의해 제작되었다. c) 및 d)에 정기적 LCE 나노 구조는 IP-L 격자의 동일한 형태 내에 내장. 세트는 구조의 POM 이미지입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. 그림 5 :. 미세 조작술 설정의 도식 CW 고체 532 nm의 레이저는에 연결된다 집에서 만든 현미경 시스템. 10 배 목표는 이미징과 여기에 대한 532 nm의 레이저를 집중하는 데 사용됩니다. 유리 팁 조종 장치를 갖춘 두 수동 변환 단계는 샘플 마이크로 조작에 사용됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. 그림 6 : 4 가지 IP-L Micrograting 지역에 LCE 마이크로 실린더의 빛 발동 다른 방향으로 네 개의 다른 지향 마이크로 격자 영역에 기록 된 60 μm의 직경이 20 μm의 높이로) 네 LCE 원통형 구조,.. 532 nm의 레이저 방사선 (-2 W 10 mm)에 노출 될 때 b) LCE 실린더) 격자 의한 정렬에 따라 서로 다른 축 (함께 변형. 스케일 바 : 100 μm의.레 / ftp_upload / 53744 / 53744fig6large.jpg "대상 ="_ 빈 ">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. 그림 7 : 여러 분자 선형과 LCE 미세의 빛 기반 변형 한 LCE 스트라이프 반대 90 ° 트위스트 정렬의 두 섹션의) 도식.. b) 및 c)에 532 nm의 레이저 조명 (3 승 mm에서 반대 방향으로 굴곡 400 μm의 긴 LCE 스트라이프의 광학 이미지 -2) 8. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.