Badania ciekłych kryształów z nanocząstkami
| Informacje ogólne - Ważne wydarzenia |
Badania prowadzone w naszym Instytucie w laboratorium NL10 wykazały ciekawe właściwości nanokolidów opartych na ciekłym krysztale (MBBA) z dodatkiem nanocząstek BaTiO3. Już poprzednie prace tej grupy wskazały, że dodanie minimalnej ilości nanocząstek zasadniczo zmienia własności układu. Tym razem badano właściwości w kierunku prostopadłym względem długiej osi molekuł.
Badania nanokoloidów wykazały, że w fazie izotropowej obserwowany jest efekt przedprzejściowy stałej dielektrycznej, który można łączyć z tzw. ujemnym ciepłem właściwym. W fazie nematycznej, ulegającej przechłodzeniu, pojawia się bardzo silna sygnatura minięcia temperatury topnienia pomimo braku krystalizacji. Dalej, to bardzo silny efekt przedprzejściowy w fazie stałej, który wyjaśniono na bazie koncepcji łączącej model Lipovsky’ego dla nanowarstw cieczy pomiędzy dwoma powierzchniami, i hipotezę pojawiania się w tych warstwach ujemnych ciśnień – prowadzącą do Katastrofy Mossotti’ego. W tej pracy także po raz pierwszy pokazano niezwykle prostą paramateryzację zmian przenikalności elektrycznej w obszarze niskich częstotliwość (co było dotąd nierozwiązanym problemem) oraz nieznaną dotąd krytyczną anomalię współczynnika dyssypacji, czyli D=tgδ związanego z rozpraszaniem energii.
Wyniki opublikowano w pracy A. Drozd-Rzoska, J. Łoś, S.J. Rzoska, The dominance of pretransitional effects in the liquid crystal based nanocolloids: nematogenic MBBA with the transverse permanent dipole moment and BaTiO3 nanoparticles, Nanomaterials 2024, 14, 655 (Impact Factor: 5.3), która dostępna jest w modelu Open Access.
Zmiany temperatury dla współczynnika tgδ (rozproszenia energii) dla częstotliwości f=12 Hz w MBBA i pokrewnych nanokoloidach z nanocząsteczkami BaTiO3. Ciągłe zielone i niebieskie krzywe dotyczą krytycznej parametryzacji empirycznej D(T)=tgδ=δ*+d(T-Tδ)+D(T-Tδ)Ѱ z wykładnikiem Ѱ≈4. Warto zwrócić uwagę na związek tej wielkości ze stratą mocy: P=ωCV2tgδ.
