Лиотропное мезоморфное состояни

В водной среде мембранные липиды ведут себя как анизотропные жидкости, обладающие свойствами жидких кристаллов. В жидком кристалле сочетаются особенности кристалла (дальний порядок организации, двулучепреломление) и жидкости (образование капель и текучесть). Всем жидким кристаллам свойствен полиморфизм, т. е. они могут существовать в нескольких жидкокристаллических фазах. Даже индивидуальные очищенные липиды в гидратированном состоянии могут находиться в нескольких структурных модификациях. Преобладание того, или иного типа структуры определяется целым рядом факторов концентрацией липида, температурой, величиной pH, ионной силой, давлением. Формирование мезоморфных структур фосфолипидов мембран зависит от соотношения липид/вода (лиотропный мезоморфизм) и от температуры (термотропный мезоморфизм). [c.19]

В зависимости от особенностей упаковки цепных молекул различают лиотропные и термотропные полимерные жидкие кристаллы [53]. Лиотропное жидкокристаллическое состояние наиболее характерно для жесткоцепных полимеров, способных к весьма специфическому фазовому расслоению. Жидкие кристаллы этого типа обычно представляют собой двух- или трехкомпонентные системы, различающиеся по типу структур на слоистые, стержневидные и кубические. В термотропном жидкокристаллическом состоянии обычно находятся линейные блок-сополимеры и гребнеобразные полимеры. Их термодинамически устойчивое мезоморфное анизотропное состояние занимает промежуточное положение по отношению к твердой и жидкой фазам. [c.30]

Изучены диаграммы фазового состояния водно-полимерно-солевых композиций, включающих водорастворимые неионогенные полимеры и кислородсодержащие соли переходных элементов (Мо, V). Обнаружено возникновение лиотропных мезоморфных образований за счет наведенной жесткости при комплексообразовании между неорганическими полиионами и гибкоцепными полимерами. Материалы, полученные пиро- [c.118]

В последнее время пристальное внимание привлекает лиотропный мезоморфизм концентрированных растворов ароматических полиамидов [7] в связи с их важным значением в производстве синтетических волокон [8]. Этот тип полимерных жидких кристаллов весьма интересен также и потому, что в них наиболее отчетливо проявляется специфика структуры полимерных молекул, обеспечивающая возможность возникновения на их основе надмолекулярной организации с отчетливо выраженным ориентационным порядком. Изучение конформационных свойств молекул ароматических полиамидов в разбавленных растворах показало, что для этих молекул характерно наличие внутримолекулярного ориентационного порядка с высокой степенью организации [9]. Это значит, что в рассматриваемом случае оправдывается общий принцип, известный в области низкомолекулярных термотропных жидких кристаллов в мезоморфном состоянии могут находиться лишь те вещества, молекулы которых имеют палочкообразную форму, что обеспечивается наличием в них сопряженных связей и ароматических циклов, включенных в молекулярную цепь в пара-положении [10]. [c.58]

Упорядоченная структура гелей, фиксируемая рентгенографически, наличие фазового перехода первого рода гель—раствор, высокая подвижность структурных звеньев геля и их оптическая анизотропия дают основание высказать предположение о жидкокристаллическом, мезоморфном состоянии системы гребнеобразный полимер — растворитель типа лиотропных жидких кристаллов, образующихся при растворении ряда биополимеров (например, [c.157]

Одна из специфических особенностей жесткоцепных полимеров заключается в образовании лиотропных жидкокристаллических систем. Наряду с бурным развитием науки о низкомолекулярных жидких кристаллах в последние годы приобретает самостоятельное значение и новое ответвление физикохимии полимеров, связанное с изучением полимерных жидких кристаллов. Третье фазовое состояние конденсированных систем, лежащее между аморфным и кристаллическим, а именно мезоморфное состояние, оказалось характерным и для полимеров. [c.5]

Во введении к настоящей статье предполагалось, что возможность сохранения мезоморфных структур в твердой фазе полимеров (и сопутствующих физических свойств таких материалов) является ключевым фактором возрастающего интереса к жидкокристаллическому состоянию. Первые попытки сохранить специфическую мезоморфную структуру в твердом состоянии относятся к 30-м годам, когда было показано, что некоторые термотропные жидкие кристаллы могут находиться при низких температурах в хрупком, метастабильном, стеклообразном состоянии с сохранением жидкокристаллической структуры [44]. В случае лиотропных жидких кристаллов аналогичные результаты могут быть получены различными методами, например вымораживанием или медленным испарением растворителя. [c.201]

Обычно кристаллы имеют вполне определенную точку плавления, при которой кристалл плавится и образует прозрачную жидкость. Однако в настоящее время известно много кристаллических соединений, которые при нагревании проходят через особое промежуточное состояние при определенной температуре они плавятся и превращаются в жидкость, часто мутную, обладающую некоторыми оптическими свойствами, обычно присущими кристаллу, которая при более высоких температурах внезапно переходит в обычную прозрачную жидкость. Для обозначения этого промежуточного состояния было предложено большое число различных названий [561, например жидкие кристаллы , анизотропная жидкость , паракристаллы и мезомор( ное состояние . Для удобства терминологии в данной работе принято название мезоморфное состояние . При этой системе обозначений термотропным мезоморфным состоянием называется состояние, промежуточное между кристаллом и жидкостью, которое получается нри нагревании кристаллов. Согласно Лоуренсу [57], лиотропным мезоморфным состоянием называется промежуточное состояние, вызываемое силами растворения. [c.236]

Как уже упоминалось в начале этой главы, существуют и так называемые кристаллические жидкости или жидкие кристаллы, которые, будучи жидкостями, обладают, как и кристаллические вещества, анизотропными свойствами. Различают термотропные и лиотропные жидкие кристаллы. Термотропные — индивидуальные вещества, которые существуют в мезоморфном состоянии в определенном интервале температур. Ниже этого интервала вещество является кристаллом, выше — жидкостью с обычными свойствами. Примером термотропного кристаллического вещества являются параазоксианизол (в интервале температур 387,16—393,16 К) [c.39]

Мезоморфные состояния. Вещества, состоящие из цепных молекул, могут быть переведены в состояние, промежуточное (мезоморфное) между твердым и жидким. При плавлении или растворении таких веществ получают жидкие (по агрегатному состоянию) системы, но характеризующиеся анизотропией свойств, что является признаком кристаллического состояния вещества. Поэтому такие системы называют жидкими кристаллами. Различают жидкие кристаллы термотропные, полученные нагреванием твердых кристаллов, и. лиотропные, образовавшиеся в результате растворения вещества. По структуре (рис. 31) жидкие кристаллы могут быть нематическими (от греч. nema — нить) и смектическими (от греч. sme ta — мыло). В последнем случае кроме продольной ориентации молекул явно выражено их [c.87]

В случае коротких или жестких спейсеров, во-первых, невозможно образование аналогов КСЦ, и, во-вторых, можно ожидать термодинамически и кинетически благоприятных условий спонтанного вовлечения их в мезофазу. Именно в таких случаях (или при локальном сбое порядка в линейной последовательности звеньев) можно ожидать самоупорядочивания, проявляющегося на уровне волокон как самоудлинение. В этих же системах можно ожидать облегченного перехода в мезоморфное состояние через простую параллелизацию директоров в доменах, как в жесткоцепных лиотропных макромолекулярных системах — со всем, что отсюда следует в практическом плане (см. также гл. XV). [c.390]

Таким образом, можно отметить два обстоятельства, связанные с растворами мезофазогенных веществ. Во-первых, исходя из твердого кристаллического вещества, можно в определенном интервале температур, при которых вещество еще находится в кристаллической форме, получить жидкокристаллическую систему путем введения растворителя. Системы, находящиеся в мезоморфном состоянии при наличии растворителя, или, как это было принято считать при установлении основной терминологии, жидкокристаллические системы, образовавшиеся при растворении твердого вещества, называются лиотропными жидкими кристаллами. Как видно из рис. 1.2, различие между термотропными и лиотропными жидкокристаллическими системами чисто условное. Если взять, в частности, смесь веществ Л и при их соотношении, отвечающем на рис. 1.2 составу Саиь то, изменяя температуру от точки, лежащей выше Гь и до точки, лежащей, например, выше Гг, можно наблюдать при повышении и понижении температуры все те переходы, которые характерны для истинно-термотропных жидкокристаллических систем с чистым ме-зофазогенным веществом. [c.20]

Совместно с Ельяшевич [239] нам удалось сформулировать условия возникновения порядка в системах полимер — растворитель в цепях с ограниченной вращательной подвижностью, характеризуемой параметром Флори /. Хотя речь идет о давней работе и мы пользовались еще более давней теорией Флори, основанной на выражении для энергии Гиббса системы полужесткий полимер — растворитель, включающей параметр гибкости / и основанной на решеточной модели, мы полагаем, что этот подход поучителен и сохранил значимость до настоящего времени, хотя многие детали теории изменились. К тому же цитированные работы были в свое время восприняты как нетипичный курьез и сейчас полузабыты, тогда как за истекшее время выяснилось, что многие полужесткоцепные полимеры, и в первую очередь биополимеры, способны к образованию бинарных упорядоченных форм, и простое сопоставление энергий Гиббса позволяет выяснить, которое из состояний предпочтительнее аморфное, мезоморфное или кристаллическое. Приводимый ниже анализ имеет значение и для гл. XV, ибо лишь сравнительно недавно способность некоторых лиотропных полимерных жидких кристаллов превращаться в студневидные или жесткие кристаллосольваты была переоткрыта . [c.340]

Мерность и фрактальная структура макромолекул могут самым непосредственным образом отразиться на значениях скейлинговых показателей, получающихся, скажем, при измерениях [т]]. В опытах с лиотропно-мезогенным жестким а-спи-ральным поли-у-бензил- -глутаматом (ПБГ) при повышении концентрации можно было наблюдать изменения скейлинговых показателей по отношению к зависимости аналога [т]] при конечной концентрации [г ] = д. п х г1(1с ([т)] —текущая характеристическая вязкость г г — относительная вязкость) в сторону уменьшения, которое для гибкоцепных полимеров удобнее всего было сначала трактовать именно как предсказываемое теорией и опытами поджатие клубков с ростом с. Однако ни о каком поджатии у стержневидных молекул ПБГ говорить не приходится, и почти скачкообразное уменьшение в очень узком интервале концентраций скейлинговых показателей по отношению к М или с приходится объяснять уже с позиций динамического скейлинга потерей (из-за взаимных помех) одной вращательной степени свободы в макроброуновском движении. Конечно, у ПБГ это следует понимать буквально и как сигнал будущего перехода в мезоморфное — нематическое состояние. Клубки же, разумеется, не могут превратиться в диски, но уменьшение их вращательного вклада в [г ] — такое же, как если бы их координационная сфера превратилась в координационный диск . Наблюдать этот переход поведения легко в координатах 1пт1г = /(с), когда при некоторой концентрации кривая спрямляется, достигая наклона, который был бы у [т)] в 0-точке (как по с, так и по Л1, в координатах МКХ). Однако [c.398]

Как правило, вещество в этом состоянии обладает существенной анизотропией некоторых свойств и все же обнаруживает известную степень текучести, которая иногда может быть сравнима с текучестью обычной жидкости./ Первые наблюдения жидкокристаллических, или мезоморфных, свойств были проведены в конце прошлого века Рейнитцером [1] и Леманом [2]. Сейчас известно несколько тысяч органических соединений, образующих жидкие кристаллы [3, 4]. Необходимым условием проявления мезоморфизма оказывается существенная геометрическая анизотропия молекул, которые обычно должны быть длинными и сравнительно узкими. (В зависимости от тонкостей геометрии молекул система может проходить через одну или более мезофаз до перехода в изотропную жидкость. Переходы в эти промежуточные состояния могут быть вызваны чисто термическими процессами термотропный мезоморфизм) или влиянием растворителей (лиотропный мезоморфизм). [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология