액정의 상전이 측정에 대한 초음파 spectroscopy 시스템의 적용

The Application of Ultrasonic Spectroscopy System for Phase Transition of Liquid Crystal

PVDF[poly(vinylidene fluoride)] 압전소자로 제작된 초음파 변환기를 이용하여 초음파 spectroscopy 측정시스템을 제작하였다. 이 장치를 이용하여 MBBA(p-methoxy benzylidene-p-n-butylaniline) 액정의 nematic-isotropic 상전이 현상을 관측한 결과 상전이 온도가 $47^{\circ}C$임을 확인하였으며, 기존의 광학적 방법에 의해 관측된 값과 잘 일치하였다. 한편으로 상전이 점의 주파수 의존성을 확인하였으나 이는 관측되지 않았으며, 단지 PVDF 압전소자의 공진주파수인 2 MHz에서 초음파의 진폭이 최대로 나타났으며, 다른 주파수에서는 진폭이 감소함을 알 수 있었다. 이와 같이 온도의 변화에 따른 액정의 상전이 현상을 초음파 감쇠의 변화로 확인하여 보았다. 이것은 액정의 상전이 메카니즘을 해석함에 있어 PVDF 초음파 변환기를 이용한 spectroscopy 측정 시스템은 매우 유용한 도구로 이용될 수 있음을 확인하였으며, 의료용으로 이용할 경우 겸상세포 빈혈증이나 동맥 경화증과 같은 질병 진단에 이용 가능하리라 여겨진다.

A new measuring system for ultrasonic spectroscopy was constructed, utilizing PVDF [poly(vinylidene fluoride)] polymer films as wideband transducers. In a test of its performance, this measuring system was successfully applied to study of the nematic-isotropic phase transition in MBBA(p-methoxybenzylidene-p-n-butylan iline) liquid crystal. We could be confirmed that the phase transition in MBBA is $47^{\circ}C$, which is agree with the exciting optical method. The dependence of frequency on the phase transition was not observed, and but Maximum ultrasonic amplitude is measured for the resonance frequency 2MHz in PVDF transducers, These results shows that the spectroscopy with PVDF transducers takes advantage of studying the transient phenomena. When our apparatus is applied in medical purposes, It will be possible diagnostic for sickle-cell anemia and arterial sclerosis.