Síntesis microfluídica de partículas altamente anisotrópicas en forma a partir de elastómeros cristalinos líquidos...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Química de Polímeros La Química de Polímeros es la química de los polímeros.
• Física de la materia blanda Física de la materia blanda

Sus antecedentes:

• Los elastómeros cristalinos líquidos (LCE, por sus siglas en inglés) son polímeros que responden a estímulos y son capaces de cambiar significativamente de forma.
• El control de la anisotropía de la forma de las partículas y la alineación del director interno es crucial para la accionamiento a medida.
• Las técnicas microfluídicas ofrecen un control preciso sobre la síntesis y la morfología de las partículas.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar partículas de tamaño micrométrico de forma altamente anisotrópica de LCEs.
• Para investigar la relación entre los patrones de director de partículas y el comportamiento de accionamiento.
• Comprender los mecanismos que rigen la alineación del director durante la formación de partículas.

Principales métodos:

• Síntesis microfluídica de micropartículas de LCE con una anisotropía de forma variable.
• Caracterización de la morfología de las partículas y cambio de forma al estímulo térmico (transición de fase nemática a isotrópica).
• Análisis de difracción de rayos X para determinar patrones de director dentro de las micropartículas.

Principales resultados:

• Preparó con éxito micropartículas LCE con grados de anisotropía de forma, incluidas estructuras similares a las fibras.
• Cambios de forma reversibles observados (contracción y expansión) hasta un 60% y un 80% de desplazamiento, respectivamente.
• Comportamiento de accionamiento correlacionado con patrones de director: concéntrico en partículas débilmente anisotrópicas y axial en partículas similares a fibras.

Conclusiones:

• El patrón director dentro de las micropartículas LCE dicta sus propiedades de accionamiento.
• El flujo elongacional y el "log-rolling" son mecanismos propuestos para lograr diferentes alineaciones de directores.
• Este trabajo proporciona una vía para el diseño de micropartículas controladas con precisión y que cambian de forma para aplicaciones avanzadas.