La heterogeneidad molecular impulsa gotas de cristal líquido nemáticas reconfigurables

Área de la Ciencia:

• Física de la materia blanda
• Ciencias de los materiales
• Química supramolecular

Sus antecedentes:

• La polidispersidad normalmente impide el autoensamblaje y las transformaciones de estado en los materiales.
• Los estudios previos sobre las transformaciones de la forma de gotas de líquido asumieron respuestas de material homogéneas.

Objetivo del estudio:

• Investigar el efecto de la heterogeneidad molecular en los oligómeros de cristales líquidos nemáticos polidispersos (NLCO) sobre el autoensamblaje y las transiciones de forma.
• Explorar el potencial de las NLCO para crear nuevas morfologías de materiales blandos.

Principales métodos:

• Suspensiones de equilibrio estudiadas de oligómeros de cristales líquidos nemáticos polidispersos.
• Distribución variada de la longitud de la cadena de oligómeros, temperatura y concentración de surfactante.
• Utilizó observaciones y modelos computacionales para comprender los fenómenos morfogénicos.

Principales resultados:

• La heterogeneidad molecular en las gotas NLCO polidispersas promueve sorprendentemente transiciones de forma reversibles a varias morfologías no esféricas.
• Identificación de la formación controlable de estructuras nemáticas, incluidas las esferas rugosas, las formas de "flor" y las redes filamentosas ramificadas.
• Producción reversible demostrada de estructuras ramificadas con campos directores de cristales líquidos confinados en grandes áreas, convertibles en elastómeros de cristales líquidos.

Conclusiones:

• La polidispersidad de la longitud de la cadena es crucial para impulsar los fenómenos morfogénicos en los NLCO a través de la segregación espacial.
• Esta investigación abre nuevas vías para el diseño de materiales blandos con estructuras y funciones de red codificadas.
• Los hallazgos desafían la comprensión convencional de que la polidispersión impide el autoensamblaje.