Combining responsiveness and durability in liquid crystal-functionalised electrospun fibres with crosslinked sheath

Vats, Shameek; Honaker, Lawrence W.; Basoli, Francesco; Lagerwall, Jan P. F.

doi:10.1080/02678292.2021.2005166

Cited by 3 publications

(2 citation statements)

References 26 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In such a configuration, there was no glass substrate and the LC (core) was encapsulated by a layer of polymer (sheath). PLC core-sheath fibers have potential applications such as wearable sensors , and adaptive textiles, , thanks to their high flexibility. In literature, PLC core-sheath fibers were also used as thermo-, , chemo-, , and biosensors .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Electrospun Core-Sheath Fibers with a Uniformly Aligned Polymer Network Liquid Crystal (PNLC)

Zhang

Bolshakov

Han

et al. 2023

ACS Appl. Mater. Interfaces

View full text Add to dashboard Cite

Electrospun polymer-liquid crystal (PLC) fibers have potential applications such as wearable sensors and adaptive textiles because of their rapid response and high flexibility. However, existing PLC fibers only have a narrow responsive range and poor resistance to heat and chemicals. Herein, a new type of PLC fiber is prepared by using a coaxial electrospinning process. The core solution is 4′-pentyl-4-biphenylcarbonitrile (5CB), and the sheath solution is a mixture containing 13 wt % PVP and 10 wt % reactive mesogen (RM). After UV exposure of the fibers, 5CB in the core and RM diffusing from the core are cross-linked into an LC polymer. The fibers have a highly uniform morphology with an average diameter of 3.2 ± 0.5 μm, and mesogens inside the fibers align unidirectionally with the long axis of the fibers. The fibers show a broad phase-transition temperature range between 13.5 and 155.5 °C and have a response time of less than 10 s. The temperature range can also be controlled by adjusting components in the electrospun fibers and UV exposure time. The core-sheath fibers prepared in such a manner exhibit excellent heat and chemical resistance with reversible optical responses. Moreover, when the fibers are exposed to volatile organic compounds (VOCs) such as toluene, the fibers show a rapid optical response to toluene vapor within 25 s. This study demonstrates that the fibers are potentially useful for preparing flexible temperature and chemical sensors.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Electrospun Core-Sheath Fibers with a Uniformly Aligned Polymer Network Liquid Crystal (PNLC)

Zhang

Bolshakov

Han

et al. 2023

ACS Appl. Mater. Interfaces

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Son yıllarda, sıvı kristallerin elektro-eğirme (electrospinning) yöntemi ile bir polimer kılıf içerisinde ve çekirdek yapısında eğirilerek sıvı kristal/polimer lif (fiber) olarak üretimi ve bunların potansiyel uygulamaları üzerine birçok çalışma raporlanmıştır (Thum et al, 2021;Vats et al, 2022;Williams et al, 2023;. Lagerwall ve araştırma gurubu sıvı kristal/polimer elektro-eğirik liflerinin elektronik-olmayan organik gaz sensörü olarak kullanılabileceği üzerine çalışmalar yapmışlardır (Reyes et al, 2016).…”

Section: Introductionunclassified

Production and Investigation of Cholesteric Liquid Crystal-Polymer Fibers by Electrospinning Method

KILIÇ,

CAN,

AVCI

et al. 2023

Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

Sıvı kristallerin ekran teknolojisi, sensör, esnek devre elamanları, ışık modülatörleri gibi uygulamalarda kullanılabildiği bilinmektedir. Kolesterik mezofaz sıvı kristaller ışığın seçici geçirgenlik özelliği ile ön plana çıkmaktalardır. Bu çalışmada, ilk defa tek-iğneli elektro-eğirme kullanılarak kolesterik sıvı kristaller-polimer kompozit liflerinin üretilmiş ve incelenmiştir. Bu bağlamda ilk olarak, mavi, yeşil ve kırmızı renkte ışığı yansıtabilecek sırasıyla 470 nm, 550 nm ve 640 nm spiral adım uzunluklarına sahip kolesterik sıvı kristaller hazırlanmıştır. Konak nematik mezofaz olarak E-7 ve yüksek burma gücüne sahip R-5011 kiral katkı maddesi kullanılmıştır. Bu kolesteriklerin yaklaşık istenilen adım uzunluklarına sahip oldukları UV-VIS spektrofotometre ölçümleri ile gösterilmiştir. Ayrıca, hazırlanan kolesteriklerin karakteristik bir tekstür olan oily-streak desenlere sahip olduğu görülmektedir. Bu kolesterikler poliakrilonitril ile karıştırılarak dimetilformamid içerisinde çözdürülmüştür. Bu çözeltiler tek-iğneli elektro-eğirme sistemi ile 16 kV, 18 kV, 20 kV, 22 kV ve 24 kV uygulama voltajları altında eğirilerek sıvı kristal polimer kompozit lifleri haline getirilmişlerdir. Eğirilen liflere katkılanan kolesterik sıvı kristallerin varlığı optik ve yapısal analizler geçekleştirilerek belirlenmiştir. Polarize optik mikroskop ile yapılan görüntülemelerde çapraz polarizörler arasındaki lifler boyunca parlamalar gözlenmiştir. Bu parlamalar lif boyunca sıvı kristallerin yerleştiğini göstermektedir. Ayrıca, yapısal analiz sonucu her bir lifte üretim parametreleri ve katkı maddelerine göre lif yapısının değişimi üzerine çalışma yapılmıştır. Tüm kolesterik örnekleri için düşük uygulama voltajlarında eğirilen lifler boyunca uzanan küresel boncuk yapılar tespit edilmişken daha yüksek uygulama voltajlarında eğirilen liflerde boncuk yapılar oldukça seyrek gözlenmiştir. Kızılötesi spektroskopisi analizleri sonucu liflerin sıvı kristallerin sergilediği titreşim pikleri ile aynı dalga sayılarında pikler vermesi lif yapılarında sıvı kristallerin varlığını göstermiştir.

show abstract

2D and 3D Self‐Assembly of Fluorine‐Free Pillar‐[5]‐Arenes and Perfluorinated Diacids at All‐Aqueous Interfaces

Honaker,

Gao,

de Graaf

et al. 2024

Advanced Science

View full text Add to dashboard Cite

The interaction of perfluorinated molecules, also known as “forever chemicals” due to their pervasiveness, with their environment remains an important yet poorly understood topic. In this work, the self‐assembly of perfluorinated molecules with multivalent hosts, pillar‐[5]‐arenes, is investigated. It is found that perfluoroalkyl diacids and pillar‐[5]‐arenes rapidly and strongly complex with each other at aqueous interfaces, forming solid interfacially templated films. Their complexation is shown to be driven primarily by fluorophilic aggregation and assisted by electrostatic interactions, as supported by the crystal structure of the complexes, and leads to the formation of quasi‐2D phase‐separated films. This self‐assembly process can be further manipulated using aqueous two‐phase system microdroplets, enabling the controlled formation of 3D micro‐scaffolds.

show abstract

Combining responsiveness and durability in liquid crystal-functionalised electrospun fibres with crosslinked sheath

Cited by 3 publications

References 26 publications

Electrospun Core-Sheath Fibers with a Uniformly Aligned Polymer Network Liquid Crystal (PNLC)

Electrospun Core-Sheath Fibers with a Uniformly Aligned Polymer Network Liquid Crystal (PNLC)

Production and Investigation of Cholesteric Liquid Crystal-Polymer Fibers by Electrospinning Method

2D and 3D Self‐Assembly of Fluorine‐Free Pillar‐[5]‐Arenes and Perfluorinated Diacids at All‐Aqueous Interfaces

Contact Info

Product

Resources

About