Новые нематические фазы

В этой главе приведены некоторые качественные соображения, лежащие в основе описания наблюдаемых и предсказанных новых нематических фаз гребнеобразных полимеров и их сложных фазовых диаграмм, а также смектических фаз и эластомеров. В заключение мы суммируем эти результаты и выскажем некоторые соображения о диэлектрическом отклике системы. В других главах будут рассмотрены сложные проблемы молекулярного дизайна гребнеобразных полимеров и особенности строения различных фаз, определяемые их химической структурой. В данной же главе рассматриваются лишь модельные молекулы для того, чтобы проиллюстрировать, как возникает указанная конкуренция и как она может быть разрешена. [c.17]

Новые нематические фазы [c.29]

Предложения для экспериментального исследования новых нематических фаз [c.34]

Исследования смешиваемости важны с более фундаментальной ТОЧКИ зрения — для идентификации новых фаз. Здесь используется следующее правило ) если две фазы I и II могут непрерывно смешиваться без пересечения любой линии фазовых переходов (первого или второго рода), они имеют одну и ту же симметрию. Конечно, нематическую фазу можно часто отождествить и [c.71]

В последнее время появились сообщения о новых неподвижных фазах, обладающих селективностью при разделении изомерных ксилолов. Такими фазами являются эфиры пентаэритрита [14] и жидкие кристаллы, находящиеся в анизотропном (нематическом) состоянии [15—19]. Из этих фаз предпочтительна вторая. [c.30]

Табулированы данные по диаграммам состояния 106 двойных эвтектических систем из нематических жидких кристаллов. Отмечены и проанализированы случаи расхождения данных по координатам эвтектик в одних и тех же системах у различных авторов. В числе основных факторов, затрудняющих исследование фазовых переходов в смесях НЖК, обсуждаются предкристаллизационные явления в нематическом растворе и монотропный полиморфизм в твердых компонентах. Приведены диаграммы состояния двойных систем с непрерывными твердыми растворами и перитектикой. Рассмотрены случаи возникновения новых фаз в двойных системах из НЖК. [c.113]

Используются также смеси нематогена X с молекулами У различной формы. Например, межъядерное расстояние у молекулы можно измерить точно с помощью ЯМР, если растворитель X является нематиком (см. [7]). Далее, если У — хиральная молекула. она закручивает нематик, превращая его в холестерик. Это приводит к новому виду поляриметрии, причем хиральное растворенное вещество У исследуется не по оптическим свойствам его собственных молекул, а по искажениям дальнего порядка, которые оно вызывает у растворителя X [56]. Во многих случаях представляет интерес усиление определенного свойства (такого, как магнитная анизотропия или проводимость) нематической фазы X при добавлении подходящего растворенного вещества У. [c.71]

Иными словами, в системе жестких молекул (в пределе — палочкообразных) пачкой является их флуктуационный параллельно упакованный агрегат, который можно рассматривать как зародыш нематической фазы. Таким образом, образование пачек как простейших надмолекулярных структур в растворах жестких макромолекул неизбежно. Неизбежно оно и в растягиваемых растворах гибких макромолекул. Однако вопрос о том, в какой мере справедлива и для гибкоцепных полимеров ситуация, отображенная на рис. 13 (в области ///), остается спорным в частности, тот же Флори в серии работ со слабо завулканизованными сетками пришел к выводу, что с увеличением концентрации размеры макромолекул стремятся к невозмущенным (соответствующим 0-точке). Впрочем, такая точка зрения тоже не нова считалось естественным, что молекулы в окружении себе подобных должны иметь те же размеры, что и в термодинамически инертном растворителе Тогда неясно, как быть в этом случае с уменьшением конфигурационной энтропии и параллельным расположением малых участков цепей, которые в случае кристаллических полимеров оказываются зародышами кристаллизации Очевидно, следует обратиться к экспериментальным наблюдениям. Но тут оказывается, что пачки, особенно образующиеся как гомо-фазные флуктуации ( аморфные ), очень трудно наблюдать. [c.121]

Водные растворы тиазиновых красителей, в частности новометиленового голубого, также дают лиотропные жидкие кристаллы При высокой концентрации растворителя на предметном стекле (без покровного стекла) они появляются в виде анизотропных капель, плавающих в изотропном растворе. При соприкосновении капли сливаются и могут образовать сплошную (или сетчатую) пленку, обнаруживающую волокнистое погасание. Иногда сразу же возникают довольно крупные однородные участки пленки. При скрещенных николях видно, как отдельные участки пленки вдруг темнеют или, наоборот, светлеют. Это происходит скачкообразное изменение ориентации молекул в данном участке, обусловленное текучестью пленки. Свойства подобных лиотропных жидких кристаллов аналогичны свойствам обычных нематических фаз. При постепенном высыхании препарата нематическая фаза, по-виднмому, переходит в смектическую, что сопровождается появлением новой волокнистой текстуры. [c.61]

Существует огромное множество проблем на будущее. Сточки зрения теории, например, разнообразие фаз далеко не исчерпывается обсуждавшимися выше тремя фазами. Можно представить себе более сложные, но все еще одноосные нематические фазы. Кроме того, до сих пор совсем не обсуждались вопросы, относящиеся к двуосности таких систем. Если боковые группы или основная цепь перпендикулярны направлению упорядочения и сами могут переходить в упорядоченное состояние, то при низких температурах две из трех рассмотренных фаз окажутся неустойчивыми по отношению к двуосному упорядочению. До сих пор отсутствует понимание характера переходов из смектической фазы А, в том числе в три различные нематические фазы, а также в другие разновидности самой фазы А, аналогичные фазам N1, Мц и Л щ. Другие смектические фазы также обладают полезными свойствами, причем до сих пор еще неясно, какие новые свойства возникают при полимеризации с образованием гребнеобразных структур. Работа по исследованию смектических сеток продолжается, однако при этом остаются неизученными другие свойства сеток, такие, как, например, аномальное поглощение растворителя, доменная структура и взаимосвязь с дипольньши эффектами. [c.52]

Приблизительно в то же время Дюран и др. [106], исследуя ЖК полиметакрилат, обнаружили еще один тип ЖК упорядочения этот полимер имел шлирен-текстуру, но давал дифракто-грамму, отличную от дифрактограмм обычных нематиков. Для порошкового образца наблюдались два диффузных кольца, соответствующих периодичности 30 и 4,7 А, а также четкий рефлекс в области 8,4 А. Расстояние в 30 А в точности соответствовало удвоенной длине вытянутой мезогенной группы, и поэтому авторы сделали вывод о том, что малоугловое диффузное кольцо соответствует сиботактическому упорядочению. Второе диффузное кольцо связано со средним расстоянием между боковыми группами в поперечном направлении. Данная фаза получила название новая нематическая мезофаза, хотя ее [c.243]

К сожалению, в настоящее время мы имеем очень мало экспериментальных данных о фазовом поведении углеводородов в пористых средах. На основе имеющихся результатов можно заключить, что в зависимости от термобарических условий влияние пористой среды сводится к трансформации объемной фазовой диаграммы флюида, а также к генерации новых фаз, часто не имеющих аналогов в свободном объеме и обусловленных спецификой каркаса, В подтверждение сказанного можно привести результаты проведенных нами исследований веществ, образующих жидкокристаллические фазы [3]. Было установлено, что эти вещества (например, 12СВ, образующий в свободном объеме только смектическую фазу) под влиянием пористых сред дополнительно образуют нематическую фазу. Результаты этих экспериментальных исследований представляют интерес в связи с тем, что по своей структуре молекулы конденсата и в особенности парафинов имеют вытянутую форму, аналогичную структуре гидрофобной части жидких кристаллов. Так, если для молекул пен-тана среднее значение отношения длины к диаметру приблизительно равно 1,7, то для молекулы нормального нонадекана это отношение составляет 7,5. Такого вида молекулы, как показывают экспериментальные исследования, в пристеночной области образуют упорядоченные квазижидкокристаллические структуры, в значительной степени повторяющие свойства подложки [4]. Ориентация молекул в этих структурах относительно подложки предопределяет режим течения флюида в целом. Кроме того, описанные трансформации в фазовом поведении углеводородов выражаются в значительном смещении температуры выпадения (кристаллизации) парафинов. [c.52]

В обычных растворах частично смешивающихся жидкостей (рассмотренных в гл. 2) п ж понижении температуры наблюдается замерзание - кристаллизация одной, либо обо1Х фаз раствора. В лиотропных жидких кристаллах п] 1 понижении температуры кристаллизации может предшествовать образование новых фаз. С понижением температуры нематический жидкий кртсталл амфифила может перейти, например, в слоистую, ламеллярную фазу двух ная система из нематического раствора амфи- [c.41]

Возникновение новых фаз в бинарных системах из НЖК не ограничивается конгруэнтно или инконгруэнт-но плавящимися соединениями. Донорно-акцепторное взаимодействие между компонентами может быть недостаточным для образования молекулярного соединения, однако при охлаждении нематических растворов такое взаимодействие иногда приводит к частичному упорядочению центров тяжести молекул и образованию смектической мезофазы, отсутствующей у компонентов. Такое явление наблюдалось при изучении систем 4,4 -ди-н-гексилоксиазоксибензола с 4-нитрозамещенными азометинами ППМ) [59], в которых 5-фаза возникает [c.139]

Переход X—Н. Известно, что ячейка с холестерическим жидким кристаллом, имеющим конфокальную текстуру, сильно рассеивает свет. Если диэлектрическая анизотропия ХЖК положительна (Де>0), то при включении электрического поля происходит полная раскрутка холестерических спиралей, что означает переход из холестерической фазы в нематическую. Структура образовавшегося под действием электричеокого поля нематического жидкого кристалла гомеотропна, и ячейка становится совершенно прозрачной. При выключении электрического поля новь образуется холестерический жидкий кристалл с конфокальной текстурой и ячейка возвращается в исходное рассеивающее состояние. Пороговое поле полной раскрутки холестеричеокой спирали определяется выражением [c.174]

Открытие гребнеобразных ЖК полимеров было важным событием в макромолекулярной науке, давшим не только новые материалы для электронных дисплеев и нелинейной оптики, но и по причинам чисто научного характера, связанным с теоретическими исследованиями структурного порядка в жидких фазах. При изучении влияния молекулярной структуры на свойства этих полимеров мы столкнулись с более сложной задачей из-за наличия различных типов мезофаз. Низкомолекулярные жидкие кристаллы принято классифицировать на нематики, холестерики и смектики. Как отмечали Ле Барни и Дюбуа (гл. 5), известно более десяти типов смектических фаз, обозначаемых 8д, 5в, 8с.--5ь [1]. Таким образом идентификация типа мезофазы является важным этапом при исследовании гребнеобразных ЖК полимеров. Некоторые типы смектических мезофаз встречаются достаточно редко, и поэтому имеется сравнительно мало данных о характере их молекулярной организации. Вследствие этого мы сконцентрируем наше внимание на относительно разупоря-доченных фазах нематической, холестерической, смектической А и смектической С. [c.213]

Детальный анализ, однако, показывает, что температурная зависимость вида (1.2) искажает и без того сложный вид фазовой диаграммы (рис. 1.2). При /=0 диаграмма, безотносительно к температурной зависимости жесткости, характеризуется двумя областями (рис. 1.2,а). При низких температурах (или высоких значениях параметра взаимодействия %, поскольку оси Г и — X в некотором роде взаимозаменяемы) разделение на фазы происходит очень резко, и в равновесии оказываются очень концентрированная (почти кристаллическая) тактоидная фаза и предельно разбавленная изотропная фаза. Но выше некоторой температуры, положение которой более корректным образом может быть определено с помощью новой теории Флори [12], в области высоких концентраций существует равновесие двух разных жидкокристаллических фаз (например, простой нематической и холестерической [5]), а в области малых концентраций возникает бесконечный (с позиций классической теории) коридор , где в равновесии находятся изотропная и тактоидная фазы почти одной и той же концентрации. Именно положение левой границы коридора и определяет формула (1.6). [c.16]

Характер процессов, имеющих место в переходной области между нематической частью ассоциата и стягивающей поверхностной пленкой, свидетельствует о том, что данный слой представляет собой, по-существу, новую фазу вещества (подобное состояние названо как 2(1-состоя-ние [12]). [c.77]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология