向列型液晶彈性體光致變形及其穩(wěn)定性.pdf

1、向列型液晶彈性體是一種結(jié)合了橡膠彈性體的彈性特點和液晶各向異性特點的新型材料。單域的向列型彈性體具有單一的向列取向，能產(chǎn)生高達400％的可恢復(fù)大變形。在添加了偶氮苯這類光敏感材料后，由于偶氮苯分子的光致異構(gòu)化化作用，彈性體內(nèi)的液晶分子取向的有序度會被破壞，從而使彈性體發(fā)生從各向異性的trans相向各向同性的cis相的相變。宏觀上講，相變會使得彈性體在初始的液晶取向軸方向上產(chǎn)生一個自發(fā)的收縮，而在與向列取向垂直的另外兩個方向上產(chǎn)生膨脹。本

2、文基于這一光致應(yīng)變效應(yīng)研究了向列彈性體膜在不同條件下的光致變形和彈性體的穩(wěn)定性。利用格林函數(shù)方法研究了在不同光照花樣(條形光、圓環(huán)光和干涉光)和不同向列取向條件下半空間彈性體光致表面形貌的變化特征。通過數(shù)值積分，本文給出了變形后的表面形貌圖，并且發(fā)現(xiàn)光照花樣的大小以及液晶向列取向?qū)庵伦冃味加兄浅４蟮挠绊憽４送?，在干涉光照射時，會在彈性體表面形成表面浮雕光柵。通過調(diào)節(jié)兩入射光的夾角，可以很容易的非接觸式的調(diào)控光柵密度。在進一步的工作中

3、，研究了有限厚度膜在干涉光照射下形成的表面浮雕光柵的變形特征以及膜的穩(wěn)定性。為簡單起見，假設(shè)了膜漂浮于液體基底上并只考慮接觸面上法向力的作用。當薄膜較薄時，若底部無液體束縛時，整個膜的變形都很劇烈，但隨著液體密度的增加，雖然薄膜表面的光柵形貌沒有多大變化，但底部與液體接觸面的變形越來越小；當薄膜較厚時，液體對膜的影響很小，薄膜的光致變形主要受其體內(nèi)非均勻的彈性變形影響。通過分析發(fā)現(xiàn)在某些條件下這種變形是不穩(wěn)定的。對于相同的無量綱參數(shù)α(