Self-organization, structure and dynamics of liquid crystalline mesophases composed by diols

Abstract

Die Arbeit beschäftigt sich mit der Struktur und Dynamik von unterschiedlichen flüssig-kristallinen Mesophasen (SmA, Col, Cub), die aus Diolmoleküle gebildet werden. Der Prozess der Selbstorganisation wurde im Detail untersucht. Unterschiedliche Diole wurden synthetisiert und mittels Polarisationsmikroskopie, Kalorimetrie, IR, NMR und hauptsächlich durch Röntgenstreuung und dielektrische Spektroskopie charakterisiert. Ein binäres System von Substanzen mit einer SmA und einer kubischen Phase, das eine induzierte columnare Phase zeigt, wurde untersucht. Jede Phase zeigt ein besonderes physikalisches Verhalten. In der kolumnaren Phase wurden drei Relaxationsprozesse, bei 1kHz (elastische Deformation), 1-10 MHz (Dynamik des Mittelteils) und 1GHz (Dynamik der Alkyloxygruppen und des Netzwerkes der Wasser-stoffbrücken) mittels dielektrischer Spektroskopie gefunden. Die kolumnare und die kubische Phasen werden bereits im isotropen Zustand als statistisch verteilte Mizellen vorgebildet. Im zweiten Schritt des Prozesses der Selbstorganisation werden die entsprechenden Phasen am Klärpunkt gebildet.