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Polymer Classification: Crystallinity

Unlike ionic or small covalent molecules, polymers do not form crystalline solids due to the diffusion limitations of their long-chain structures. However, polymers contain microscopic crystalline domains separated by amorphous domains.
Crystalline domains are the regions where polymer chains are aligned in an orderly manner and held together in proximity by intermolecular forces. For example, chains in the crystalline domains of polyethylene and nylon are bound together by van der Waals...
Crystal Growth: Principles of Crystallization01:25

Crystal Growth: Principles of Crystallization

Crystallization is a phase transformation process in which crystals are precipitated from a supersaturated solution or formed from other sources. During crystallization, atoms or molecules arrange themselves into a well-defined, rigid crystal lattice to minimize energy.
Initiating crystallization involves manipulating the concentration of the solute and the temperature of the solution. Since crystal growth occurs when the ratio of concentration and solubility of the solute in the solvent – the...

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Las transformaciones estructurales inducidas por la endotoxina en gotas cristalinas líquidas.

I-Hsin Lin1, Daniel S Miller, Paul J Bertics

  • 1Department of Chemical and Biological Engineering, University of Wisconsin-Madison, 1415 Engineering Drive, Madison, WI 53706-1607, USA.

Science (New York, N.Y.)
|May 21, 2011
PubMed
Resumen

Los cristales líquidos ultra-sensibles (LC) detectan los niveles de picograma de endotoxina en el agua, lo que desencadena transiciones de orden. Este descubrimiento ofrece nuevos diseños para la materia blanda sensible basada en las interacciones endotoxina-glicofosfolípidos.

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Área de la Ciencia:

  • Física de la materia blanda Física de la materia blanda
  • Ciencia de los materiales ciencia de los materiales.
  • La biofísica es la biofísica.

Sus antecedentes:

  • Las interacciones entre la superficie y los contaminantes influyen en el ordenamiento de los cristales líquidos (LC).
  • Las endotoxinas son potentes contaminantes biológicos con actividad superficial conocida.

Objetivo del estudio:

  • Para investigar el efecto de la endotoxina en las transiciones de orden de gotas de cristal líquido de tamaño micrométrico.
  • Explorar el mecanismo subyacente a la sensibilidad de las LC a la endotoxina y su dependencia de la geometría de la LC y la estructura de la endotoxina.

Principales métodos:

  • Utilizando gotas de cristal líquido de tamaño micrométrico y geometrías de losas.
  • La medición de las transiciones de orden provocadas por picogramos por mililitro de concentraciones de endotoxina en el agua.
  • Analizando las concentraciones superficiales y los cambios de energía interfacial.
  • Investigando el papel de los defectos topológicos y la estructura de los glicofosfolípidos.

Principales resultados:

  • Las concentraciones de picograma por mililitro de endotoxina inducen transiciones ordenadas en las gotas de LC en concentraciones superficiales por debajo de 10(-5) Langmuir.
  • Las transiciones observadas no se atribuyen a cambios inducidos por el adsorbato en la energía interfacial.
  • La sensibilidad de la LC a la endotoxina varió en seis órdenes de magnitud con la geometría (gotas frente a la losa).
  • Las interacciones de endotoxina-LC con defectos topológicos median la respuesta de las gotas.

Conclusiones:

  • Las transiciones de orden de cristales líquidos son altamente sensibles a la endotoxina, mediadas por interacciones con defectos topológicos.
  • La geometría del cristal líquido tiene un impacto significativo en su sensibilidad a la endotoxina.
  • Las LC exhiben una fuerte dependencia de la estructura de los glucofosfolípidos, ofreciendo potencial para nuevos diseños de materia blanda receptiva.