Helixstruktur und optische Aktivität in flüssigen Kristallen

Stegemeyer, H.

doi:10.1002/bbpc.19740780910

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“…Considering a generally valid calibration function and an unambiguous assignment, this is not reasonable. Algorithms (5)(6)(7)(8) show the characteristic curve shape of an arctan around H = 90 • along the abscissa. Conversion algorithms (6-8) additionally exhibit an offset, both along the abscissa toward approximately H = 130 • respectively H = 150 • and in the direction of negative values along the ordinate toward approximately H = −35 • , −40 • , and −60 • .…”

Section: Resulting Conversion Algorithms and Discussionmentioning

confidence: 99%

“…It can be represented by two oppositely circularly polarized waves. These are described as left-handed circularly polarized and right-handed circularly polarized, respectively [6]. At λ ≈ p, strong scattering of circularly polarized light occurs, provided it has the same direction of rotation as the chiralnematic structure.…”

Section: Toward Quantitative Wall Shear Stress Measurements Using Liq...mentioning

confidence: 99%

“…According to Stegemeyer [6], the reflection maximum, which corresponds to the dominant wavelength of the scattered light can be calculated using…”

Section: Toward Quantitative Wall Shear Stress Measurements Using Liq...mentioning

confidence: 99%

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Toward quantitative wall shear stress measurements: a comparative study on the impact of RGB-to-hue conversion algorithms on liquid crystal diagnostics

Melekidis

Elfner²,

Bauer³

2022

Meas. Sci. Technol.

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Liquid crystal diagnostics is a capable tool for determining quantitative wall shear stress distributions with high spatial resolution, which can be applied to almost any surface shape. A standard consumer camera is typically used to record the scattered light of the liquid crystals as red, green, and blue RGB data. This RGB data has to be converted to a hue-based color space in order to perform a state-of-the-art calibration procedure. Algorithms for this purpose are numerous in the literature. However, a considerable number of them show a wide range of resulting hue values due to different trigonometric relations. This renders some conversion algorithms unsuitable for calculating physical wall shear stresses, as their magnitude and distribution depend on the conversion algorithm used. For this reason, the choice of an inappropriate conversion algorithm may compromise the measurement accuracy and subsequent comparability significantly. The main objective of this paper is to give recommendations for the use of appropriate algorithms to determine physical wall shear stresses. In a first step, synthetic liquid crystal data is converted using algorithms described in the literature. The preselected algorithms are then applied to liquid crystal data from a flat plate wind tunnel experiment to illustrate their influence on the determined uncalibrated wall shear stress distribution. The final discussion serves as guidelines for the post-processing of liquid crystal data and their subsequent comparability.

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Section: Resulting Conversion Algorithms and Discussionmentioning

confidence: 99%

Section: Toward Quantitative Wall Shear Stress Measurements Using Liq...mentioning

confidence: 99%

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Toward quantitative wall shear stress measurements: a comparative study on the impact of RGB-to-hue conversion algorithms on liquid crystal diagnostics

Melekidis

Elfner²,

Bauer³

2022

Meas. Sci. Technol.

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Flüssigkristalle: Ein Werkzeug für Chiralitätsuntersuchungen

Solladié¹,

Zimmermann²

1984

Angew. Chem.

115

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Chirale Induktion in lyotropen Flüssigkristallen: Erkenntnisse zum Einfluss von Lokalisation und Dynamik des Dotierstoffes

et al. 2010

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Die nematische Phase N eines lyotropen Flüssigkristalls (Lyotropic Liquid Crystal, LLC) besteht aus anisometrischen Amphiphil-Micellen, die von Lösungsmittel (meist Wasser) umgeben sind und eine Orientierungsfernordnung entlang des Direktors n aufweisen. Die Zugabe von chiralen Dotierstoffen führt ohne Schwellenkonzentration zur chiral-nematischen (cholesterischen) Phase N*, die eine helicale Über-struktur des Direktorfeldes (Abbildung 1) aufweist. Die Ganghöhe P dieser Helix kann im optischen Polarisationsmikroskop direkt aus dem periodischen Muster der "Fingerabdrucktextur" abgelesen werden. Die chirale Induktion in Flüssigkristallen (LCs) ist eine der empfindlichsten Methoden zum Nachweis von Chiralität.[1] Die einzigartigen Chiralitätseffekte in Flüssigkristallen wurden bereits intensiv untersucht, [2] so z. B. die molekularen Induktionsmechanismen in thermotropen LCs [3] sowie in einem selbstorganisierten zweidimensionalen Modellsystem. [4] Bei LLCs wird der Mechanismus der chiralen Induktion in der N*-Phase seit 20 Jahren diskutiert.[5-11] Zwei Mechanismen wurden vorgeschlagen: a) dispersive chirale Wechselwirkungen zwischen Dotierstoffmolekülen benachbarter Micellen (in diesem Fall sollte der Dotierstoff vorzugsweise an der Micelloberfläche sitzen) und b) sterische chirale Wechselwirkungen zwischen Dotierstoff und Amphiphil (hier sollten die Dotierstoffmoleküle in der Micelle solubilisiert sein).[6, 10, 11] Die Temperaturabhängigkeit der Ganghöhe P(T) sollte sich für beide Mechanismen unterscheiden: In Fall (a) steigt P linear mit T an, während in Fall (b) P proportional mit T À1 abnehmen sollte (siehe Hintergrundinformationen). In experimentellen Untersuchungen zum Mechanismus der chiralen Induktion wurden Messungen der Ganghöhe an diversen Gast-Wirt-Systemen durchgeführt [6,7] sowie Röntgen-beugungsexperimente, [8] wobei durch letztere keine verformten Micellen nachgewiesen werden konnten. Die Ganghöhe ist von der chemischen Zusammensetzung der Wirtphase, der Temperatur, der Dotierstoffkonzentration und besonders von der chemischen Natur des Dotierstoffes abhängig.[6] Bisher konnte für LLCs kein allgemeiner Zusammenhang zwischen den Eigenschaften eines chiralen Dotierstoffes und seinem Vermögen zur chiralen Induktion in einer Wirtphase hergestellt werden. Dagegen gibt es hierfür bei thermotropen LCs molekulare Konzepte (siehe z. B. Lit. [1,12]), die -wie wir später diskutieren werden -auch für LLCs von Bedeutung sind.Vor dem Hintergrund der unterschiedlichen postulierten Mechanismen ist die Frage, wo der Dotierstoff in der N*-Phase lokalisiert ist, ein wichtiger Diskussionsgegenstand. Es wurde vorgeschlagen, dass die Lokalisation des Dotierstoffes -im Inneren des unpolaren Kerns der Micelle oder an der Micelloberfläche -einen großen Einfluss auf das Vermögen zur chiralen Induktion hat. [6,13] Bisher ist es allerdings noch nicht gelungen, die Lokalisation des Dotierstoffes experimentell zu bestimmen.Erst kürzlich wurde die Magnetresonanzmethode Avoided-Level-Crossing-Myonenspinresonanz (ALC-mSR), die Do...

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Helixstruktur und optische Aktivität in flüssigen Kristallen

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Toward quantitative wall shear stress measurements: a comparative study on the impact of RGB-to-hue conversion algorithms on liquid crystal diagnostics

Toward quantitative wall shear stress measurements: a comparative study on the impact of RGB-to-hue conversion algorithms on liquid crystal diagnostics

Flüssigkristalle: Ein Werkzeug für Chiralitätsuntersuchungen

Chirale Induktion in lyotropen Flüssigkristallen: Erkenntnisse zum Einfluss von Lokalisation und Dynamik des Dotierstoffes

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