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Lyotrope Flüssigkristalle unter Scherung : Untersuchungen mit Hilfe von Rheologie und NMR-Spektroskopie

Ar, Gönül - Universität Paderborn (2011)


Das Hauptziel war die Erforschung der scherinduzierten Orientierung von hexagonalen (H1) und lamellaren lyotrop-flüssigkristallinen Phasen. Für die Untersuchung der H1-Phase wurden zwei Systeme, das binäre System C12E6/D2O und das quaternäre System SDS/D2O/Pentanol/Öl (gequollene H1-Phase) benutzt. Als Beispiel für lamellare Phasen wurde das ternäre System Lecithin/DDAB/D2O verwendet. Die Struktur und Ordnung dieser Systeme wurden mittels Röntgenkleinwinkelstreuung, Polarisationsmikroskopie, Rheologie und Rheo-2H-NMR-Spektroskopie untersucht. Scherinduzierte Strukturänderungen der hexagonalen Phase, die durch Vorscherung der Proben erzeugt wurden, wurden mit Hilfe von dynamischen Experimenten (Oszillationstest) zur Bestimmung von Speicher-(G') und Verlustmodul (G") untersucht. Alle Proben zeigten ein gelähnliches Verhalten mit nahezu frequenzunabhängigem Verlauf von G' und G", und der Speichermodul war immer größer als der Verlustmodul.Das mit Öl gequollene System SDS/Pentanol/D2O/Öl wurde mit Silbernanopartikeln dotiert. Die hexagonale Phase bleibt auch im dotierten System erhalten, wie durch die Polarisationsmikroskopie gezeigt wurde. Sowohl das gequollene als auch das dotierte System weisen dieselbe Orientierung der Zylinder in Fließrichtung auf.Das untersuchte lamellare System, Lecithin/DDAB/D2O, weist zwei unterschiedliche lamellare Phasen, eine verdünnte und eine konzentrierte, auf. Mikroskopische Untersuchungen zeigen, dass in beiden Phasen unter Scherung multilamellare Vesikel entstehen. Während die Vesikel im Fall der verdünnten lamellaren Phase durch die NMR-Spektren bestätigt werden können, ist dies für die konzentrierte lamellare Phase nicht möglich.


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