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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.43.2004.tde-07032014-154738
Document
Author
Full name
Viviane Moraes Alves
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2004
Supervisor
Committee
Oliveira, Elisabeth Andreoli de (President)
Carneiro, Carlos Eugenio Imbassahy
Fantini, Marcia Carvalho de Abreu
Graeff, Carlos Frederico de Oliveira
Simões Filho, Manuel
Title in Portuguese
Dispersões coloidais em cristais líquidos liotrópicos
Keywords in Portuguese
Cristais líquidos
Interfaces
Látex
Abstract in Portuguese
Neste trabalho é investigado o comportamento de partículas coloidais em cristais líquidos liotrópicos nas diferentes fases nemáticas. Nessas fases, existe uma ordem orientacional de longo alcance das micelas no volume. O regime de ancoramento das micelas na superfície das partículas, que pode ser forte ou fraco, depende diretamente da energia de ancoramento W, do raio R das partículas coloidais, e da constante elástica K do crista/líquido [8]. Em casos de ancoramento fraco, a simetria da ordem orientacional das micelas próxima às superfícies das partículas, bem como no volume, é a mesma nas fases nemáticas calamítica ('N IND. c') e discótica ('N IND. d'). Utilizando-se partículas de sílica nanométricas, observa-se por técnicas de microscopia óptica, que, para amostras mais concentradas (fração volumétrica 'fi''DA ORDEM DE''10 POT. -3'), ocorre uma separação de fases, enquanto que, em sistemas mais diluídos ('fi''DA ORDEM DE''10 POT. -5'), existe uma organização das partículas no meio líquido cristalino em temperaturas próximas à 'N IND. d'. Quando partículas de látex de diâmetro 90nm são dispersadas no cristal líquido liotrópico na fase 'N IND. c'. c, agregados anisométricos tridimensionais são observados. Apesar de esse tipo de agregado não ter sido anteriormente observado, esse comportamento era previsto teoricamente dentro de certas condições que são satisfeitas pelo sistema nemático liotrópico liotrópico + látex. No entanto, esses agregados desaparecem na fase 'N IND. d'. Os diferentes comportamentos em 'N IND. c' e 'N IND. d' estão ligados à organização do meio liquido-cristalino, assim como às interações entre as partículas e entre as partículas e o meio. F oram feitas também medidas diretas de força por meio de um SFA (surface Force Apparatus) em um cristal líquido liotrópico puro confinado entre duas superfícies. Tais medidas mostram que o perfil da força em função da distância entre as superfícies é diferente em 'N IND. d' e 'N IND. c'.
Title in English
Colloidal Dispersions Lyotropic Liquid Crystals
Keywords in English
Interfaces
Latex
Liquid crystals
Abstract in English
In this work, the behavior of colloidal particles dispersed into a nematic lyotropic liquid crystal matrix is investigated. In such systems, there is a long range orientational order of the micelles in the volume. The micelles anchoring on the particles surfaces can be strong or weak, depending of the anchoring strength W, the particles radius R and the liquid crystal elastic constant K. For weak anchoring, the symmetry of the orientational order in the surroundings of the particles surfaces, and also in the volume, remains the same for both calamitic ('N IND. c') and discotic ('N IND. d') nematic phases. It was observed that high concentrated solution of nanometric silica particles in a lyotropic medium leads to phase segregation. In more diluted systems, the silica particles tend to organize themselves in the nematic medium for temperatures close to 'N IND. d'. For 90nm latex particles in the lyotropic matrix, 3D anisotropic aggregates was observed in 'N IND. c' phases. Although it was never observed before, this behavior was theoretically previewed. On the other hand, there are no aggregates in 'N IND. d' phase. The different behaviors observed on 'N IND. c' and 'N IND. d' phases are related to the liquid crystalline medium organization, as well as to the interparticles and medium with particles interactions. It is also shown in this work, by direct measurements in a pure lyotropic liquid crystal confined between two surfaces, that the force profiles in function of the distance between surfaces are different for 'N IND. c' and 'N IND. d' phases.
 
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46487Alves.pdf (39.02 Mbytes)
Publishing Date
2014-03-12
 
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