Polimeri Liquido Cristalli, Slide di Tecnologia Dei Materiali

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I polimeri liquido-cristallini

Materia

Stato solido

Stato liquido

Stato gassoso

Alcuni particolari composti organici a basso peso molecolare mostrano, allo stato fuso e in definiti intervalli di temperatura, un comportamento intermedio tra quello dei liquidi isotropi e dei solidi cristallini (è comparsa di una diffusa opalescenza del fuso, accompagnata da anisotropia ottica e talvolta da colorazioni brillanti e variabili in intensità e tonalità al variare della temperatura ). Analogo comportamento si manifesta nel caso di soluzioni di determinati composti organici e per definiti intervalli di concentrazione.

q Cristalli liquidi liotropici : hanno la capacità di organizzarsi in mesofasi quando disciolti in un determinato solvente e per concentrazioni definite

q Cristalli liquidi termotropici : assumono ordini intermedi in certi intervalli di temperatura, in relazione alla loro storia termica. T

Ingrandimento sotto luce polarizzata di un cristallo liquido smettico

Diversi tipi di mesofase, in base al loro ordine orientazionale e posizionale:

• Fase nematica : gli assi delle molecole sono orientati in una ben determinata direzione, ma i centri di gravità delle stesse sono posti in maniera casuale
• Fase colesterica : modificazione chirale della nematica con ordine orientazionale e non posizionale. Superstruttura elicoidale dei piani nematici paralleli con senso preferenziale di allineamento. Se il passo dell’elica è dello stesso ordine di grandezza della l delle radiazioni visibili, le fasi colesteriche diventano colorate e brillanti.
• Fase s mettica : i centri di gravità delle molecole sono posti su piani equidistanti, dove esiste sia ordine posizionale che orientazionale.

Liquido isotropo

Nematico Smettico

Colesterico

La stabilità di una fase liquida cristallina è legata alla forma asimmetrica delle molecole del composto mesogeno, generalmente a bastoncino ( rod-like ) o a disco ( disc-like ).

“Banana-shaped”

Fase smettica A Fase smettica C Sono state identificate 12 fasi smettiche, tra cui:

Tipici mesogeni a disco ( Discotic )

Nematic discotic Columnar nematic Hexagonal columnar

Stato solido – polimero cristallino

Stato liquido-cristallino