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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.43.2008.tde-27112008-125412
Documento
Autor
Nome completo
Sandra Nakamatsu
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2008
Orientador
Banca examinadora
Oliveira, Elisabeth Andreoli de (Presidente)
Henriques, Vera Bohomoletz
Moraes, Fernando Jorge Sampaio
Schumacher, Robert
Shibli, Suhaila Maluf
Título em português
Dispersão de nanopartículas de látex em um cristal líquido liotrópico
Palavras-chave em português
Colóide anisotrópico
Cristais líquidos
Cristais líquidos liotrópicos
Dispersão coloidal
Realogia em cristais líquidos
Resumo em português
Neste trabalho, estudamos a dinâmica de formação e dispersão de agregados de látex quando inseridos num cristal líquido liotrópico. Esse cristal líquido é um sistema ternário composto de laurato de potássio, cloreto de decilamônia e água; e apresenta fases nemáticas uniaxiais calamítica e discótica (NC e ND, respectivamente) e biaxial (NB). As partículas de látex possuem diâmetro de 100nm e partículas com diferentes tipos de recobrimentos foram testadas. Observamos que nas fases NC e NB há formação de aglomerados de partículas, porém na transição para a fase ND as partículas se dispersam no meio. Verificamos que esse processo de aglomeração e dissociação das partículas está relacionado com a transição de fase NB - ND e foi observado em dois sistemas hospedeiros por resfriamento e por aquecimento. No intervalo de temperatura que corresponde à fase nemática biaxial para o cristal líquido puro, observa-se que há um aumento na dimensão dos aglomerados, que se tornam anemométrico e orientados na direção de orientação do meio. Dois diagramas de fases foram construídos, variando-se a concentração de partículas dispersas no meio, e a composição relativa de surfactantes do sistema hospedeiro. Experimentos de espalhamento de raios X indicam que a distância média entre as micelas que formam o meio hospedeiro não é alterado pela inserção de partículas no cristal líquido e permanece a mesma em todas as fases nemáticas. Foram também realizados estudos de reologia que mostram que a viscosidade do sistema é alterada pela presença das partículas de látex. Os fenômenos observados são interpretados levando-se em conta as flutuações de orientação das micelas nas diferentes fases nemáticas.
Título em inglês
Dispersion of nanoparticles of latex in the lyotropic liquid crystal
Palavras-chave em inglês
Anisotropic colloid
Colloidal dispersion
Liquid crystal
Liquid crystal reology
Lyotropic liquid crystal
Resumo em inglês
In this work, we studied the dynamics of agglomeration and dissociation of latex particles when inserted into a lyotropic liquid crystal. This liquid crystal is a ternary system formed by potassium laurate, decilamonium chloride and water, presenting uniaxial calamitic and discotic nematic phases (NC e ND, respectively) and a biaxial nematic phase NB. The latex particles have diameter of 100 nm and particles with different surface treatments were tested. It was observed that in the NC e NB phases the latex particles form agglomerates, however in the transition to the ND phase, the particles disperse in the medium. In the temperature domain of the biaxial nematic phase the agglomerates increase in size, become anisometric and oriented along parallel to the orientation of the medium. Two phase diagrams were built by varying the particle concentration dispersed in the liquid crystal and by varying the relative composition of surfactants of the liquid crystal. X rays diffusion experiments have shown that the average distance between the micelles in the host medium are not affected by the presence of the latex particles and remain the same in all nematic phases. Rheology studies were also performed and it was found that the viscosity of the system is affected by the presence of the particles. The observed phenomenon are interpreted taking into account the orientational fluctuations of miceles in the different nematic phases.
 
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tese_drSandra.pdf (9.18 Mbytes)
Data de Publicação
2008-12-04
 
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