20 Intan Rindu Kusumawardany / Pengamatan Perubahan Grid Pattern Pada Kristal Cair Nematik Prosiding Pertemuan Ilmiah XXVII HFI Jateng & DIY, Solo, 23 Maret 2013 ISSN : 0853-0823 Pengamatan Perubahan Grid Pattern pada Kristal Cair Nematik Intan Rindu Kusumawardany 1 *, Dwiria Wahyuni 2 , Sri Hartini 3 , Yusril Yusuf 1 1 Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Gadjah Mada Sekip Utara PO BOX BLS. 21 Yogyakarta Indonesia 55281 2 Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Tanjungpura Jl. Prof. Dr. H. Hadari Nawawi Pontianak Kalimantan Barat Indonesia 78124 3 Jurusan Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam, Fakultas Pendidikan, Universitas Lambung Mangkurat Jl. Bigjen H. Hasan Basri Kayutangi Banjarmasin Kalimantan Selatan Indonesia 70123 *[email protected]Abstrak – Telah dilakukan pengamatan terhadap grid pattern (GP) pada sampel kristal cair nematik 4-methoxy- benziledene-4-n-buthyl-aniline (MBBA) penjajaran planar dengan ketebalan 50μm dan 100μm. Pemberian medan listrik eksternal pada kristal cair nematik menyebabkan arah orientasi director molekul kristal cair berubah. GP muncul ketika sampel diberikan frekuensi tertentu dan tegangan yang melebihi tegangan ambang, V GP , dalam bentuk pencabangan yang pendek yang terjadi akibat pergerakan yang konvektif. Pengamatan perubahan pola GP dilakukan secara visual dengan menggunakan perangkat lunak ImageJ. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa variasi frekuensi yang dikenakan pada sampel memberikan perubahan bentuk pola yang terbentuk pada citra. Kata kunci: kristal cair nematik, grid pattern, pengolahan citra Abstract – We observed the grid pattern (GP) in planar alignment of 4-methoxy-benziledene-4-n-buthyl-aniline (MBBA) nematic liquid crystal samples with 50μm and 100μm of thickness. When an external electric field induced into samples, the director of liquid crystal molecules would changed. GP appeared when samples were applied by a certain frequency and voltage exceeded a typical the threshold voltage, V GP , with a short width that caused by the convective flows. Observation of GP dimensional changes had been made by using image processing with ImageJ software. The result showed that the frequency was inversely proportional to the dimensions of the GP. Key words: nematic liquid crystal, grid pattern, image processing I. PENDAHULUAN Kristal cair merupakan material yang memiliki keteraturan arah seperti padatan (kristal) dan memiliki sifat dapat bergerak bebas seperti cairan biasa. Orde keteraturan molekul dalam kristal cair dipengaruhi oleh bentuk anisotropik molekulnya. Kristal cair nematik adalah kristal cair dengan orde orientasi (digambarkan dengan director n) yang paling sederhana dan merupakan jenis kristal cair yang paling umum dijumpai. Sebagian besar molekulnya digambarkan dengan bentuk seperti batang (rod-like shape) [1-3]. Untuk mempelajari respon suatu kristal cair nematik terhadap medan eksternal dapat dilakukan dengan cara menempatkan kristal cair nematik ke dalam sebuah sel tipis yang terdiri dari dua plat kaca berlapis elektroda (sumbu-x). Terdapat dua tipe director di dalam sel, yaitu penjajaran planar ketika director dalam keadaan sejajar elektroda (sumbu- x) dan penjajaran homeotropik ketika director tegak lurus terhadap elektroda (sumbu-z) [3]. Lapisan kristal cair nematik yang memiliki tetapan dielektrik anisotropik negatif, seperti MBBA, dengan penjajaran planar, akan menunjukkan pola garis yang teratur pada tegangan ambang ketika sebuah medan DC atau AC berfrekuensi rendah dikenakan pada sel kristal cair namatik. Partikel ionik yang terkandung dalam kristal cair nematik akan mengalami gerak periodik karena pengaruh medan, sesuai dengan pola pergerakan hidrodinamika. Pemberian medan listrik juga menimbulkan modulasi pada orientasi director. Modulasi director terjadi pada bidang-xz dan membentuk sudut modulasi terhadap sumbu-x [1]. Fenomena ini dikenal sebagai elektro-hidrodinamika (EHD). Pada mekanisme EHD, terdapat dua wilayah: wilayah konduktif dan dielektrik yang dipisahkan oleh frekuensi kritis tertentu, f c [1-3]. Berdasarkan kenaikan tegangan-frekuensi, dapat diklasifikasikan pola-pola yang terbentuk dalam kristal cair nematik penjajaran planar yaitu WD → FWD → GP → quasi-GP → DSM-like → DSM1 → DSM2, dengan singkatan yang digunakan adalah sebagai berikut: WD; Williams domain, FWD; fluctuating Williams domain, GP; grid pattern, DSM; dynamic scattering mode. Pola GP tebentuk pada daerah konduktif (f < f c ). Bentuk kotak GP berdeformasi secara bertahap dengan peningkatan frekuensi [4]. II. METODE PENELITIAN/EKSPERIMEN Kristal cair nematik 4-methoxy-benzilidene-4-buthyl- aniline (MBBA) diisikan ke dalam sel yang terbuat dari plat kaca indium tin oxide (ITO) yang berfungsi sebagai elektroda dan dilapisi dengan Polyvinyl Alcohol (PVA), serta dilakukan proses rubbing untuk mendapatkan sel
4
Embed
Pengamatan Perubahan Grid Pattern pada Kristal Cair Nematikeprints.ulm.ac.id/380/2/HFI.pdf · Pengamatan Perubahan Grid Pattern pada Kristal Cair Nematik Intan Rindu Kusumawardany
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
20 Intan Rindu Kusumawardany / Pengamatan Perubahan Grid Pattern Pada Kristal Cair Nematik