Electrically controlled liquid-crystal cell enhanced with plasmonic metamaterial

We demonstrate high-contrast electro-optical modulator based on a hybrid liquid-crystal cell incorporating a nano-structured plasmonic metamaterial. With the control signal of only 7V we achieved fivefold, hysteresis-free transmission modulation at the wavelength of 1.55µm

Interactions of accessible solitons with interfaces in anisotropic media: the case of uniaxial nematic liquid crystals

We investigate, both theoretically and experimentally, spatial soliton interaction with dielectric interfaces in a strongly anisotropic medium with non-locality, such as nematic liquid crystals. We throw light on the role of refractive index gradients as well as optic axis variations in both voltage- and self-driven angular steering of non-local solitons. We specifically address and then employ in experiments a suitably designed electrode geometry in a liquid crystalline cell in order to define and tune a graded dielectric interface by exploiting the electro-optic response of the material through the in-plane reorientation of the optic axis in two distinct regions. We study both refraction and total internal reflection as well as voltage controlled steering of spatial solitons

Ferroelectric nanoparticles in low refractive index liquid crystals for strong electro-optic response

Functional materials based on ferroelectric, inorganic nanoparticles, and low refractive index nematic liquid crystals show strong induced birefringence and dielectric anisotropy. Birefringence can increase by a factor of 2 and dielectric anisotropy by a factor of 3 as compared with nominally pure liquid crystals. The enhancement of the electro-optic performance is higher in liquid crystals with Sn2P2S6 (SPS) nanoparticles than with BaTiO3 nanoparticles. The shape and size distribution of both types of ferroelectric particles were characterized using atomic force microscopy. The average size of SPS nanoparticles was 45 nm and of BaTiO3 nanoparticles was 20 nm

Discriminating Between Coherent and Incoherent Light with Metasurfaces

Metasurfaces represent a powerful paradigm of optical engineering that enables one to control the flow of light across material interfaces. We report on a discovery that metallic metasurfaces of a certain type respond differently to spatially coherent and incoherent light, enabling robust speckle-free discrimination between different degrees of coherence. The effect has no direct analogue in conventional optics and may find applications in compact metadevices enhancing imaging, vision, detection, communication and metrology.Comment: 11 pages, 5 figure

Nano-colloids of Sn2P2S6 in Nematic Liquid Crystal Pentyl-cianobiphenile

It has been shown experimentally that the ferroelectric nano-particles, in common with other molecular additives, shift the clearing temperature, Tc, extending or reducing the two-phase coexistent region and changing the average order parameter of the single-component nematics. An increase of up to 11°C or a smaller decrease of as much as 3°C of Tc, and corresponding changes of the order parameter were observed. In all cases the order parameter of the colloid followed the universal temperature behaviour, which is a characteristic of LCs with molecular additives

Гемодинамическая оценка устройства генерации пульсирующего потока в системах обхода левого желудочка сердца

Objective: to investigate the efficiency of a device that generates pulsatile flow during constant-speed axial-flow pump operation for use in left ventricular assist devices.Materials and methods. The pulsatile flow-generating device, hereinafter referred to as «pulsator», consists of a variable hydraulic resistance made in the form of a hull. A tube of elastic biocompatible material featuring an inner diameter of 11 mm is installed inside it. In the systolic phase of the left ventricle, due to systolic pressure, the elastic tube is fully opened, minimizing resistance to blood ejection. In the diastolic phase, due to suction action of the flow pump operating in constant revolutions, the elastic tube partially closes, creating additional hydraulic resistance to blood flow, which leads to reduced diastolic aortic pressure. Comparative assessment of axial-flow pump operation in pulsating and non-pulsating modes was carried out on a hydrodynamic stand that simulated the cardiovascular system. The following indices were calculated: arterial pressure pulsation (Ip), in-pump flow pulsation (AQ), energy equivalent pressure (EEP) and surplus hemodynamic energy (SHE).Results. When comparing axial-flow pump operation in pulsatile and continuous mode, arterial pressure pulsation index, in-pump pulsation index, and SHE index increased by 2.13 ± 0.2, 3.2 ± 0.2, and 2.7 ± 0.15 times, respectively, while EER index remained unchanged.Цель работы: исследование эффективности устройства генерации пульсирующего потока крови при работе осевого насоса с постоянной скоростью вращения для использования в системе обхода левого желудочка сердца.Материалы и методы. Устройство генерации пульсирующего потока, именуемое в дальнейшем «пульсатор», состоит из переменного гидравлического сопротивления, выполненного в виде корпуса с установленной внутри него трубкой из эластичного биосовместимого материала с внутренним диаметром 11 мм. В систолической фазе левого желудочка сердца за счет систолического давления эластичная трубка полностью раскрывается, минимизируя сопротивление выброса крови. В диастолической фазе за счет присасывающего действия насоса, работающего в режиме постоянных оборотов, эластичная трубка частично смыкается, создавая потоку крови дополнительное гидравлическое сопротивление, что приводит к уменьшению диастолического аортального давления. Сравнительная оценка работы осевого насоса в пульсирующем и непульсирующем режиме проводилась на гидродинамическом стенде, имитирующем сердечно-сосудистую систему с расчетом индексов: пульсации артериального давления (Ip), внутринасосной пульсации потока (AQ), энергии эквивалентного давления (ЕЕР) и избыточной гемодинамической энергии (SHE).Результаты. При сравнении работы осевого насоса в пульсирующем и непрерывном режиме индекс пульсации артериального давления увеличивался в 2,13 ± 0,2 раза, индекс внутринасосной пульсации увеличивался в 3,2 ± 0,2 раза, индекс SHE увеличивался в 2,7 ± 0,15 раза, индекс ЕЕР оставался без изменения

Разработка устройства канюли для удаления газовой фракции в системах дренажа крови

The development of low-traumatic surgical drains aimed at maximum possible separation of blood and air, is an important trend in modern medicine. The objective of this work is to create an inexpensive, user-friendly and low-traumatic dynamic blood aspiration system (DBAS). The system allows effective separation of blood and air when drawing blood from a wound under vacuum conditions required for blood aspiration. The operating principle of the system is to separate liquid and gas fractions of the blood-air mixture by modifying the blood intake cannula. The effect is achieved by applying the principles of centrifugal forces of a rotating blood-air flow combined with Archimedes lift forces.Разработка малотравматичных дренажных систем, работа которых направлена на максимально возможное разделение крови и воздуха, является актуальным направлением в современной медицине. Цель данной работы состояла в создании недорогой, удобной в пользовании и малотравматичной системы динамической аспирации крови. Система позволяет эффективно разделить кровь и воздух при заборе крови из раны в условиях вакуума, требуемого для аспирации крови. Принцип действия разработки заключается в разделении жидкой и газовой фракций смеси «кровь–воздух» за счет модификации канюли забора крови. Эффект достигается по технологии применения принципов центробежных сил вращающегося потока «кровь–воздух» в сочетании с подъемными архимедовыми силами