In de studie van PDLC-films en hun reactie op externe invloeden zoals elektrische en magnetische velden, is een diepgaand begrip van de interactie tussen vloeibare kristallen (LC's), polymeren en de toegepaste velden essentieel voor het optimaliseren van de prestaties in verschillende toepassingen. Deze materialen, die de eigenschappen van zowel vloeistoffen als kristallen vertonen, reageren sterk op externe stimuli zoals elektrische en magnetische velden, wat hen uitermate geschikt maakt voor toepassingen zoals displays, zonnebrillen, en lichtmodulatie.

Bij de studie van de invloed van magnetische velden op PDLC's, uitgevoerd door Parshin et al. [156], werden de structuureffecten in films van nematische vloeibare kristallen zoals 5CB en 5PCH onderzocht, gemengd met een polymeer zoals polyvinylbutyral (PVB). Het belangrijkste voordeel van het gebruik van magnetische velden in plaats van elektrische velden is dat mogelijke neveneffecten, zoals ladingopbouw en de daarmee gepaard gaande ionische geleiding, geëlimineerd kunnen worden. Dit komt doordat een magnetisch veld de geladen deeltjes in de druppels op een andere manier beïnvloedt dan een elektrisch veld, waardoor er geen storende effecten zoals geleiding optreden.

Wanneer de magnetische veldsterkte wordt verhoogd, ervaren de nematische druppels cyclusgewijze structurele overgangen tussen een bipolaire configuratie en een homogene structuur. Dit proces verloopt spontaan bij een constante temperatuur zonder de aanwezigheid van een extern veld, en kan worden geïllustreerd door de dynamiek van de overgang die zichtbaar wordt onder gepolariseerd licht. In het geval van 5CB kunnen de nematische druppels zich herorganiseren van een bipolaire structuur, waarbij de assen van de druppels zich volgens een bepaalde oriëntatie ten opzichte van het magnetische veld uitstrekken, naar een homogene structuur waarin alle moleculen parallel staan ten opzichte van het veld.

De structuureffecten die optreden tijdens de overgang van de bipolaire naar de homogene structuur zijn van belang voor de afstemming van de materialengeneraties in toepassingen zoals optische schakelaars. Het is niet alleen het effect van de magnetische veldsterkte dat belangrijk is, maar ook de tijdsafhankelijke veranderingen die optreden wanneer de droplet-assen zich uitlijnen met het veld. Deze uitlijning kan leiden tot een vermindering van de oppervlakte-energie, wat uiteindelijk resulteert in de vorming van de homogene structuur, waarin de vloeibare kristallen zich in één richting uitstrekken.

Bij de toepassing van magnetische velden kunnen veranderingen in de oriëntatie van de nematische director, afhankelijk van de toegepaste veldsterkte en de specifieke configuratie van de druppels, eveneens leiden tot variaties in de lichtdoorlaatbaarheid en andere optische eigenschappen van PDLC's. Dit maakt het mogelijk om de optische eigenschappen van PDLC's te moduleren door de sterkte en richting van het aangelegde veld te regelen.

Bij de combinatie van nematische vloeibare kristallen met een polymeer zoals PVB, is de anchoring-energie van groot belang voor het gedrag van de vloeibare kristallen in de druppels. Wanneer het polymeer niet volledig uitgehard is, is de anchoring-energie van de vloeibare kristallen aan het oppervlak lager, wat kan leiden tot afwijkingen in de oriëntatie van de director. Dit heeft invloed op de prestaties van het materiaal bij toepassingen die precisie vereisen, zoals optische modulatoren.

Naast de klassieke nematische PDLC's zijn er ook cholesterische PDLC's (PDCLCs), die ontwikkeld zijn door Crooker en Yang in 1990 [163]. Cholesterische vloeibare kristallen vertonen selectieve reflectie van licht in plaats van het simpelweg verstrooien van licht, zoals bij nematische vloeibare kristallen het geval is. In de toestand zonder aangelegd veld (uit) verstrooien de cholesterische druppels het licht willekeurig, maar wanneer een elektrisch veld wordt toegepast, veranderen de oriëntaties van de vloeibare kristallen, en begint de structuur selectief licht van een bepaalde golflengte te reflecteren.

In dit stadium is het elektrisch veld krachtig genoeg om de grensvoorwaarden tussen de vloeibare kristallen en het polymeer te overwinnen, wat resulteert in een nieuwe oriëntatie van de moleculen in de vorm van een planare helix. Dit effect, dat zichtbaar wordt als een selectieve reflectie van cirkelvormig gepolariseerd licht, biedt toepassingen zoals optische filters en modulatoren die afhankelijk zijn van de aan- of uitstaat van een veld.

Bij de toepassingen van PDLC's is het belangrijk om te begrijpen dat de relatie tussen de moleculaire oriëntatie en het externe veld zowel de optische als de mechanische eigenschappen van het materiaal bepaalt. De mate van oriëntatie van de vloeibare kristallen kan bijvoorbeeld direct invloed hebben op de lichtdoorlaatbaarheid, de contrastverhouding en de snelheid van respons van optische systemen die deze materialen gebruiken. Dit maakt de precieze controle over het externe veld essentieel voor het bereiken van de gewenste prestaties in praktische toepassingen zoals LCD-displays, lichtmodulatie en andere optische apparaten.

Wat zijn de belangrijkste eigenschappen van Polymeer Gedispergeerde Vloeibare Kristallen?

Polymeer gedispergeerde vloeibare kristallen (PDLC's) zijn een type materiaal dat de voordelen van zowel polymeren als vloeibare kristallen combineert. Het gebruik van deze materialen is te vinden in tal van toepassingen, van displays tot optische technologieën. De interactie van vloeibare kristallen met een polymerenmatrix maakt het mogelijk om specifieke optische eigenschappen zoals transparantie, kleurverandering en zelfs verlichting te manipuleren. In tegenstelling tot traditionele vloeibare kristallen, die vaak in een vloeibare toestand worden aangetroffen, bevinden de vloeibare kristallen in PDLC's zich als microdruppeltjes binnen een vast polymeer.

De belangrijkste mechanismen die de prestaties van PDLC's aandrijven, zijn sterk afhankelijk van de manier waarop de vloeibare kristallen zich gedragen wanneer een elektrisch veld wordt aangelegd. In een niet-aangelegd elektrisch veld bevinden de vloeibare kristallen zich in een willekeurige oriëntatie, wat resulteert in een troebele of ondoorzichtige toestand. Wanneer een elektrisch veld wordt ingeschakeld, oriënteren de vloeibare kristallen zich op een manier die de transparantie van het materiaal vergroot, wat leidt tot de gewenste optische effecten. Dit proces is vaak uiterst gevoelig en kan snel reageren op veranderingen in de aanliggende spanning, wat een belangrijke eigenschap is voor gebruik in dynamische toepassingen zoals vloeibare kristalschermen en displays.

Naast hun optische eigenschappen, vertonen PDLC's ook interessante thermische en mechanische eigenschappen. De polymeermatrix waarin de vloeibare kristallen gedispergeerd zijn, heeft invloed op de algehele stabiliteit van het systeem. De keuze van polymeer is cruciaal voor de uiteindelijke prestaties van het materiaal, aangezien het de mate van flexibiliteit, de sterkte en zelfs de thermische stabiliteit van het PDLC-systeem bepaalt. Het gebruik van polymere matrixen met verschillende chemische samenstellingen kan ook invloed hebben op de thermische overgangen en het gedrag van het materiaal onder verschillende temperatuuromstandigheden.

De toepassingen van PDLC’s zijn veelzijdig, van zelfdimmende ramen tot geavanceerde optische apparaten en schermen. Deze materialen maken het mogelijk om nieuwe technologieën te ontwikkelen die reageren op externe omgevingsfactoren, zoals lichtintensiteit of temperatuur, door middel van elektronische controle van hun optische eigenschappen. De toenemende behoefte aan flexibele, lichtgewicht en dynamisch aanpasbare optische componenten heeft geleid tot de groeiende interesse in PDLC's voor gebruik in displays, smart windows en lichtmodulatie systemen.

Er zijn echter ook enkele uitdagingen bij het gebruik van PDLC’s die niet onopgemerkt mogen blijven. De optische eigenschappen van PDLC’s zijn sterk afhankelijk van de uniformiteit van de gedispergeerde vloeibare kristallen binnen de polymeerstructuur. Onregelmatigheden in de grootte of oriëntatie van de microdruppeltjes kunnen de prestaties van het materiaal negatief beïnvloeden. Bovendien kan de stabiliteit van de vloeibare kristallen in de polymeermatrix in de loop van de tijd afnemen, wat kan leiden tot verlies van effectiviteit, vooral bij langdurige blootstelling aan externe invloeden zoals temperatuur of elektrische velden.

Voor een beter begrip van de werking en de mogelijke toepassingen van PDLC’s is het ook belangrijk om kennis te hebben van de specifieke meetmethoden en experimenten die gebruikt worden om deze materialen te karakteriseren. Veel van de moderne onderzoeken naar PDLC’s maken gebruik van geavanceerde technieken zoals Fourier-transformatie-infraroodspectroscopie (FTIR), modulaire temperatuur-differentiële calorimetrie (MTDSC) en andere thermische analysetechnieken om de fysische en chemische eigenschappen van deze materialen te onderzoeken. Deze technieken helpen bij het begrijpen van de interacties tussen de vloeibare kristallen en de polymeren en kunnen waardevolle informatie opleveren over de optimale samenstelling en prestatie van PDLC's in verschillende omstandigheden.

Het is van belang voor onderzoekers en ingenieurs die werken met PDLC's om op de hoogte te zijn van de nieuwste vorderingen in het veld, aangezien de technologie snel evolueert. Nieuwe materialen, verbeterde fabricagemethoden en geavanceerdere toepassingen zorgen voor voortdurende vooruitgang, waarbij de beperkingen van eerdere generaties PDLC’s worden overwonnen. Daarom is het essentieel dat de wetenschappelijke gemeenschap voortdurend streeft naar een beter begrip van de complexe fysische processen die de prestaties van deze materialen aandrijven.

Wat zijn de fasetransities in vloeibare kristallen en hoe worden ze geclassificeerd?

Fasetransities in vloeibare kristallen zijn fascinerende processen die de overgang van één fase naar een andere fase beschrijven, waarbij vaak grote veranderingen in de fysische eigenschappen van het systeem optreden. Het begrijpen van deze overgangen is van essentieel belang om het gedrag van vloeibare kristallen te voorspellen en toe te passen in verschillende technologieën, van beeldschermen tot optische instrumenten. Fasetransities worden doorgaans geclassificeerd in twee hoofdtypen: de overgang van de eerste orde en de continue overgang.

Bij een overgang van de eerste orde treden abrupte veranderingen op in thermodynamische grootheden zoals enthalpie, entropie en specifiek volume. Dit komt tot uiting in een plotselinge wijziging van de toestand van het systeem bij de overgangstemperatuur. De verandering in enthalpie is gerelateerd aan de latent warmte die vrijkomt of geabsorbeerd wordt tijdens de transitie. Het specifieke warmtevermogen wordt in dit geval oneindig groot, wat betekent dat er energie in het systeem wordt gestoken zonder dat de temperatuur verandert. Voorbeelden van eerste-orde fasetransities zijn de overgang van vloeistof naar vast (bijvoorbeeld in water) en de overgang van isotropisch naar nematisch in vloeibare kristallen.

Aan de andere kant, bij continue overgangen zijn de veranderingen in enthalpie (ΔH) en volume (ΔV) nul, maar de tweede afgeleiden van de Gibbs vrije energie (G) ten opzichte van temperatuur (T) en druk (P) vertonen een discontinuïteit. Dit resulteert in veranderingen in andere thermodynamische grootheden zoals de warmtecapaciteit (ΔCp), de thermische uitzettingscoëfficiënt (Δα) en de elasticiteitsmodulus (ΔK). De overgang van de tweede orde wordt vaak aangeduid als een "continue" overgang, waarbij de afgeleiden van de vrije energie niet discontinu zijn, maar in plaats daarvan soepel variëren. In dit geval is de verandering in entropie bijvoorbeeld niet abrupt, maar resulteert de kink in de entropie in een stap in de afgeleide ervan.

De klassieke classificatie van fasetransities, zoals voorgesteld door Ehrenfest, kan echter als onnauwkeurig worden beschouwd, omdat deze geen rekening houdt met gevallen waarin een afgeleide van de vrije energie divergeert. Dit kan alleen mogelijk zijn in de thermodynamische limiet, bijvoorbeeld bij een overgang van hogere orde. In plaats van te verwijzen naar "tweede orde" overgangen, wordt het nu vaak beter omschreven als een "continue fase-overgang". Dit heeft te maken met de divergentie van de correlatielengte (ξ) nabij de overgangszone, die sterk afhangt van de thermodynamische parameters, zoals temperatuur. Bij een continue overgang zal de correlatielengte naar oneindig groeien naarmate de overgang nadert.

Een belangrijke factor bij het bestuderen van fasetransities is het begrip van de vrije energie (G). De thermodynamische grootheden die vaak worden bestudeerd, zijn onder andere de enthalpie (H), de entropie (S), en de vrije energie zelf. Bij een eerste-orde overgang wordt een abrupte verandering in de vrije energie waargenomen. Dit betekent dat de eerste afgeleiden van log Z, de partitiefunctie, discontinu zijn ten opzichte van de omgekeerde temperatuur (β), wat leidt tot een plotselinge verandering in energie (E). Voor een continue overgang is dit verloop echter veel subtieler, en de variaties zijn continu, met de afgeleiden die geen singuliere sprongen vertonen, maar eerder afbuigen en divergent worden bij de overgangszone.

Wat betreft vloeibare kristallen specifiek, is de overgang van de isotrope vloeistof naar de uniaxiale nematische fase (IN-overgang) een goed bestudeerde en veel onderzochte transitie. In dit geval is de verandering in enthalpie, hoewel relatief klein, voldoende om de orde in het systeem te evalueren. De overgang van de isotrope fase naar de nematische fase wordt gekarakteriseerd door de reorganisatie van moleculen die eerst willekeurig in de isotropische fase zijn georiënteerd en daarna een zekere mate van oriëntatie verkrijgen in de nematische fase. Deze transitie vertoont veel gelijkenissen met andere typische fasetransities, zoals die in magnetische materialen, waarbij de oriëntatie van de spinnen de toestand van het systeem bepaalt.

Het meten van de enthalpieverandering bij dergelijke fasetransities kan belangrijk zijn voor het begrijpen van de mate van ordening in een vloeibare kristallen systeem. Bij de overgang van vloeibare kristallen naar een andere vloeibare kristalfase (bijvoorbeeld LC naar IL) wordt een veel kleinere enthalpieverandering waargenomen (ongeveer 4-6 kJ/mol), wat aangeeft dat de structuur van het systeem niet drastisch verandert. Dit in tegenstelling tot een kristal-vloeistof overgang, waar de verandering aanzienlijk groter kan zijn (30-50 kJ/mol).

Samenvattend, de overgangsfenomenen in vloeibare kristallen zijn complexe verschijnselen die goed kunnen worden begrepen via thermodynamische principes en wiskundige formuleringen. De belangrijkste concepten die hierbij een rol spelen zijn de veranderingen in thermodynamische grootheden, zoals enthalpie, entropie, en het specifieke volume, en het gebruik van afgeleiden van de vrije energie bij het beschrijven van de aard van de overgang.

Wat zijn de Essentiële Ingrediënten voor de Theorieën van de Nematische-Isotrope Faseovergang?

De theorie van de nematische-isotrope (NI) faseovergang is gebaseerd op de veronderstelling dat de intermoleculaire scheiding bepalend is, terwijl de oriëntatie van het intermoleculaire vector geen invloed heeft. De belangrijke studie [33] heeft daarnaast de invloed van korteafstand oriëntatiecorrelaties op de NI-overgang onderzocht, waarbij bleek dat de kortetermijn oriëntatievolgorde aanzienlijke invloed heeft op de overgangsparameters. Verschillende numerieke berekeningen van deze overgangsparameters voor model systemen zijn uitgevoerd door meerdere onderzoekers [33, 46, 54, 71, 81–91], waarbij sommige van de resultaten vergeleken worden in Tabel 5.1 met de experimentele gegevens van PAA. Het blijkt echter dat geen enkele groep een volledig kwantitatieve overeenstemming heeft bereikt voor alle overgangsparameters in vergelijking met de experimentele waarden van PAA. De voorspelde waarden voor de densiteitsdiscontinuïteit, de entropie van de overgang, de helling van de P-T coëxistentiecurve en de ordeparameter bij de overgang zijn relatief groot. Daarentegen is de nematische verpakkingsfractie bij de overgang vrijwel in overeenstemming met de experimentele resultaten, met uitzondering van twee gevallen waarin deze klein is.

Een interessante studie van Holovko en Shmotolokha [91] breidde de van der Waals (GvdW) vergelijking uit voor anisotrope vloeistoffen in poreuze media. In dit model wordt een term toegevoegd die overeenkomt met de toestandvergelijking van harde spherocylinders in willekeurige poreuze media, verkregen via de SPT-methode. De tweede term vertegenwoordigt de gemiddelde waarde van de aantrekkende intermoleculaire krachten. Door de vrije-energiefunctie van het systeem te minimaliseren, werd een niet-lineaire integraalvergelijking afgeleid voor de enkelvoudige verdelingsfunctie die de oriëntatieordening van het systeem beschrijft. Deze oriëntatie is nauw verbonden met de niet-sfericiteit van de moleculaire vorm en de anisotropie van de aantrekkende interacties. De auteurs hebben dit model toegepast om de gas-vloeistof-nematica fasegedragingen te onderzoeken, waarbij het effect van de anisotropie van de aantrekkende interacties op het fasendiagram van anisotrope vloeistoffen in poreuze media werd geanalyseerd. Een van de conclusies was dat de faseovergang verschuift naar lagere dichtheden en hogere temperaturen door de anisotropie van de moleculaire vorm. De anisotropie van de aantrekkende interacties blijkt ook verantwoordelijk voor de aanzienlijke verbreding van de coëxistentiezone tussen de isotrope en anisotrope fasen, en het verschuiven van deze zone naar een gebied van lagere dichtheden en hogere temperaturen. Voor voldoende lange spherocylinders blijft de gas-vloeistof overgang volledig binnen het nematische gebied.

Naast de theoretische benaderingen zijn er in de praktijk vaak moeilijkheden bij het verkrijgen van een volledig accurate beschrijving van de overgangsparameters, zoals te zien in de vergelijkingen in Tabel 5.1. De methoden variëren, van klassieke benaderingen zoals die van Singh en Singh tot geavanceerdere benaderingen zoals de SPT en de TSC-methoden. Deze studies proberen allemaal de complexe dynamiek van de overgang tussen de isotrope en nematische fasen vast te leggen, maar ondanks de uitgebreide benaderingen is er nog steeds geen oplossing die perfect overeenkomt met de experimentele resultaten.

De DFT-theorie (Density Functional Theory) heeft zich bewezen als een veelbelovende benadering voor het bestuderen van de fysische eigenschappen van niet-uniforme systemen. De DFT-formalisme voor vloeibare kristallen werd ontwikkeld door Singh [93], waarbij thermodynamische functies exact werden afgeleid op basis van de directe correlatiefunctie (DCF). De DCF kan echter moeilijk nauwkeurig worden geëvalueerd voor een modelpotentiaal, waardoor er diverse benaderingen voor moleculaire veldtheorieën van vloeibare kristallen zijn ontstaan. Het gebruik van DFT in de studie van NI-faseovergangen wordt vaak geassocieerd met het afleiden van de thermodynamische potentiëlen, die helpen bij het lokaliseren van de overgangsparameters.

De algemene thermodynamische potentieel, die doorgaans wordt gebruikt om de overgang te lokaliseren, wordt gedefinieerd als:

−W=βA−βμ∫ρ(x) dx-W = \beta A - \beta \mu \int \rho(x) \, dx

Hierbij is ρ(x)\rho(x) de singletverdelingsfunctie, welke wordt gemodelleerd met behulp van de interacties tussen de deeltjes en de thermische fluctuaties. In de afwezigheid van een extern veld kan ρ(x)\rho(x) worden uitgedrukt als:

ρ(x)=exp⁡[βμ+C(x)]\rho(x) = \exp[\beta \mu + C(x)]

waarbij C(x)C(x) de solvent-gemediëerde potentiële veldfunctie is die op de deeltjes inwerkt. De ontwikkeling van een functionele benadering voor de vrije energie maakt het mogelijk om het gedrag van anisotrope systemen te voorspellen, met name de overgang van de isotrope naar de nematische fase.

Het gebruik van DFT kan echter ook enkele beperkingen vertonen, omdat de dichtheidsfunctionalen die voor verschillende systemen worden toegepast niet altijd exact zijn, waardoor de nauwkeurigheid van de resultaten varieert afhankelijk van het model.

Er is een breed scala aan benaderingen die kunnen worden toegepast om de complexiteit van de NI-faseovergang beter te begrijpen. Essentieel is het besef dat geen enkele benadering op zichzelf volledig de complexe aard van dit verschijnsel kan verklaren. De interacties tussen moleculen, de rol van anisotropie, en de effecten van omgevingsfactoren moeten in een gecombineerd model worden bestudeerd om een vollediger begrip te verkrijgen.

Hoe Verandert de ISA-fasetransitie onder Invloed van Druk en Temperatuur?

De isotrope-smectische A (ISA) fasetransitie in vloeibare kristallen is een onderwerp van intensief onderzoek, vooral wat betreft de invloed van externe factoren zoals temperatuur, druk en elektrische velden. Het theoretische model, gebaseerd op de Landau-de-Gennes vrije-energie-uitbreiding, biedt een gedetailleerd inzicht in hoe deze transities zich manifesteren en hoe ze kunnen worden gemanipuleerd door het aanpassen van omgevingsomstandigheden.

De vrije-energiedichtheid van een systeem in de isotrope fase kan wiskundig worden uitgedrukt als een functie van de oriëntatie-parameters van nematische en smectische A-structuren. Het resultaat van deze expansie in termen van de moduli van de nematische (S) en smectische (ψ₀) ordeparameters leidt tot een aantal belangrijke thermodynamische relaties die essentieel zijn voor het begrijpen van de ISA-fasetransitie. In een systeem met homogene fase kunnen deze parameters als volgt worden uitgedrukt:

f=f0+aS2−13+…f = f_0 + aS^2 - \frac{1}{3} + \dots

waarbij f0f_0 verwijst naar de isotrope fase en de parameters aa en α\alpha gerelateerd zijn aan temperatuurafhankelijke waarden. Door de juiste minimalisatie van deze vergelijking kan men de faseovergangen binnen de smectische A-fase beschrijven, wat kan helpen bij het voorspellen van de thermodynamische eigenschappen van het systeem.

De vrije-energiedichtheid maakt het mogelijk om het gedrag van deze vloeibare kristallen te modelleren en te verklaren waarom de oriëntatieorde in de smectische A-fase groter is dan in de nematische fase. De invloed van temperatuur op deze transitie is duidelijk te zien in de karakteristieke temperatuurcurves van de vrije-energiedichtheid, die verschillende temperatuurregio’s onderscheiden waarin de fasetransitie plaatsvindt. Deze zijn als volgt te classificeren:

  1. T > T²ₛ: De minima corresponderen met de isotrope fase.

  2. Tₛᵢₛ < T < T²ₛ: Zowel de isotrope fase als een lokaal minimum van een superverhitte isotrope fase.

  3. T²ₛ < T < Tₛᵢₛ: De transitie naar de smectische A-fase.

  4. T < Tₛᵢₛ: De minima bevinden zich in de smectische A-fase.

In dit scenario zijn de fasetransities afhankelijk van zowel de temperatuur als de druk, die beide de aard van de transitie beïnvloeden.

Recent onderzoek naar de invloed van druk op de ISA-fasetransitie heeft aangetoond dat de druk de discontinuïteit van de transitie vermindert. Experimentele gegevens tonen aan dat de ISA-fase bij hogere druk sneller doorloopt en dat de aard van de overgang in de smectische A-fase een eerste-orde karakter behoudt, zelfs bij hoge drukken. Dit wordt bevestigd door de veranderingen in de dielektrische eigenschappen, waarbij de dielektrische permittiviteit afhangt van de sterkte van het aangelegde elektrische veld. Bij hogere druk wordt de transitie tussen de isotrope en smectische A-fase verder beïnvloed, wat het belang van druk in het begrip van deze fasetransities benadrukt.

De invloed van druk op de temperatuurafhankelijke parameters van de Landau-koppeling kan verder worden geanalyseerd met behulp van een vrije-energie-uitbreiding, zoals weergegeven in de vergelijkingen die de drukafhankelijke temperatuur- en dielektrische eigenschappen beschrijven. Dit model helpt bij het voorspellen van de fasetransitie bij verschillende drukken en biedt inzicht in de fysische eigenschappen van homologe reeksen van isothiocyanatocomplexen, zoals 8DBT en 10DBT.

Onderzoek heeft aangetoond dat de druk niet alleen de temperatuur van de ISA-transitie verschuift, maar ook de aard van de dielektrische eigenschappen verandert. De temperatuur- en drukafhankelijke veranderingen in de dielektrische permittiviteit zijn significant voor toepassingen waarbij elektrische velden een cruciale rol spelen in de materiaalgedragingen. Het is ook belangrijk te vermelden dat de drukverandering invloed heeft op de thermodynamische eigenschappen van het systeem, waardoor het niet alleen de fasetransitie, maar ook andere belangrijke parameters zoals de viscositeit en het smeltgedrag beïnvloedt.

Wanneer de druk verhoogd wordt, daalt de reciprociteit van de niet-lineaire dielektrische effect (NDE), wat de gevoeligheid van de vloeibare kristallen voor elektrische velden weerspiegelt. Dit effect is te observeren in de variaties van NDE bij verschillende drukken en temperaturen, waarbij theoretische resultaten goed overeenkomen met experimentele data. Dergelijke waarnemingen helpen ons niet alleen om de fundamentele thermodynamica van deze vloeibare kristallen te begrijpen, maar ook om te voorspellen hoe ze zich gedragen in toepassingen zoals displays en sensoren, waar druk- en temperatuurvariaties vaak onvermijdelijk zijn.

Het is van belang dat de druk ook de dichte-eigenschappen van de vloeibare kristallen beïnvloedt, wat kan leiden tot een verschuiving in de fasetransitietemperaturen. Onderzoek naar deze effecten toont aan dat de druk niet alleen de transitie tussen isotrope en smectische A-fasen beïnvloedt, maar ook de aard van de overgang in de fysische eigenschappen van de vloeibare kristallen kan veranderen. Dit heeft implicaties voor de praktische toepassingen van deze materialen, vooral in technologieën die gevoelig zijn voor drukveranderingen.

Wat is de betekenis van oude runenpoëzie?
Hoe het Leven van een Verkenner de Paden van de Wilde West Achtervolgt
Hoe worden tweedimensionale halfgeleiders gevormd tot heterostructuren met unieke opto-elektronische eigenschappen?
Hoe kan ChatGPT jouw productiviteit, creativiteit en probleemoplossend vermogen transformeren?