Dinamika Aliran Translasional pada Fenomena Elektrohidrodinamika Kristal Cair untuk Sel Transversal Parallelpiped

Muhammad Adi Yudha Pratama, Prof.Dr.Eng. Yusril Yusuf,S.Si.,M.Eng.

2023 | Skripsi | FISIKA

Penelitian untuk kajian elektrohidrodinamika (EHD) telah dilaksanakan menggunakan sel parallelepiped dengan  konfigurasi transversal. Penelitian bertujuan untuk mengamati secara detail tentang aliran translasional Ketika terbentuknya pola Williams Domain (WD) pada frekuensi tegangan yang rendah. Penelitian ini berfokus pada pengamatan aliran dari kristal cair dengan cara menambahkan micropearl di KCN sebagai indikator gerakan, aliran pada bagian tepi sel parallelepiped, dan gerak molekul KCN saat terjadi aliran translasional. Untuk mengamati hal tersebut digunakan KCN N-(4-Methoxybenzylidene)-4-butylaniline (MBBA) yang didoping dengan Tetra-n-butyle ammonium bromide (TBAB) 0,02 ?n dicampur dengan partikel micropearl. Micropearl dipilih karena dapat merepresentasikan gerak aliran dari molekul kristal cair. KCN dimasukkan ke dalam sel berkonfigurasi parallelepiped dengan ukuran substrat  2,5 cm × 2 cm dengan Panjang elektroda 1 cm. Area non-konveksi sel parallelepiped diperoleh dengan cara menggeser elektroda sebesar 1 mm. Sampel diberi tegangan listrik AC berfrekuensi 100 Hz serta dilakukan pengamatan gerak pola dan micropearl dengan parameter tergangan ternormalisasi (epsilon).Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa Pada sampel dengan pergeseran elektroda 1 mm dengan menggunakan frekuensi tegangan AC berfrekuensi 100 Hz kelajuan micropearl mengalami kenaikan pada epsilon = 0,5 lalu mengalami penurunan pada epsilon = 2,0. Aliran konveksi terjadi lebih awal dari aliran translasional ditandai adanya gerakan osilasi kecil micropearl pada epsilon = 0,0 . Pada area non-konveksi tidak terjadi aliran translasional. Hal ini ditandai tidak teramatinya gerak micropearl pada area tersebut. tidak ditemukannya back flow. Hasil pengamatan lintasan micropearl menunjukkan bahwa saat terjadi aliran translasional juga disertai pergerakan atau aliran massa (mass flow) kristal cair.

Research in the study of electrohydrodynamics (EHD) using nematic liquid crystal parallelepiped cells (KCN). This study aims to observe in more detail the translational flow, namely the Williams Domain (WD) pattern at low frequencies. This research focuses on observing the flow of liquid crystals by adding micropearls in KCN as an indicator of movement, flow at the edges of parallelepiped cells, and motion of KCN molecules during translational flow. To observe this, KCN N-(4-Methoxybenzylidene)-4-butylaniline (MBBA) was used doped with Tetra-n-butyle ammonium bromide (TBAB) 0.02% and mixed with micropearl particles. Micropearl was chosen because it can represent the flow motion of liquid crystal molecules. KCN was inserted into a cell with a parallelepiped configuration with a substrate size of 2.5 cm × 2 cm with an electrode length of 1 cm. The non-convection area of parallelepiped cells is obtained by shifting the observation area by  1 ????????. The samples were given an AC voltage with a frequency of 100 Hz and observed for pattern and micropearl motion with normalized voltage parameters.The results obtained show that in the sample with the electrode shift  1 mm using an AC voltage frequency of 100 Hz the speed of micropearl increases at epsilon = 0.5 and then decreases at epsilon = 2.0. Convection flow occurs earlier than translational flow as indicated by a small micropearl oscillatory motion at epsilon = 0.0 . In the non-convection area there is no translational flow. This is indicated by the absence of micropearl movement in that area. no backflow found. The results of observations of the micropearl trajectory show that when translational flow occurs it is also accompanied by movement or mass flow of liquid crystals.

Kata Kunci : Elektrohidrodinamika (EHD), aliran translasional, kristal cair nematik (KCN), sel parallelepiped, N-(4-Methoxybenzylidene)-4-butylaniline (MBBA)