Characterization of liquid crystal flow in microfluidic channels
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: GÜLCE İLHAN
Danışman: Emre Büküşoğlu
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.