Põhierinevus termotroopsete ja lüotroopsete vedelkristallide vahel on see, et termotroopsetel vedelkristallidel on ainult mesofaas, samas kui lüotroopsetel vedelkristallidel võib olla erinevaid faase.
Vedelkristalle võib kirjeldada kui aine neljandat olekut, mis tekib aine tahke ja vedela faasi vahel. See aine olek kujutab endast vahefaasi kristalsete tahkete ainete ja isotroopsete vedelike vahel. Lisaks on vedelkristallidel kaks peamist vormi; need on termotroopsed ja lüotroopsed vedelkristallid.
Mis on termotroopsed vedelkristallid?
Termotroopsed vedelkristallid on kristallid, mille mesofaas on teatud temperatuurivahemikus. Kui need kristallid asetatakse spektromeetri magneti alla, kipuvad kristallide molekulid orienteeruma ühises suunas. Suund on kas piki välist magnetvälja või väljaga risti.
Need vedelkristallid koosnevad väikestest molekulidest, millel on palju rakendusi kuvamaterjalide, teavet salvestavate materjalide, optiliste sidurite ja optiliste lainejuhtidena. Nendel materjalidel on tavaliselt nemaatiline, smektiline ja kolesteeriline olek.
Mis on lüotroopsed vedelkristallid?
Lüotroopsed vedelkristallid on kristallvormid, mis tekivad amfifiilse mesogeeni lahustumisel sobivas lahustis. Mesogeen on aine, millel on vedelkristalli omadused, ja me võime neid kirjeldada kui korrastamata tahkeid aineid või korrastatud vedelaid vorme. Lüotroopse vedelkristalli moodustamiseks on vaja sobivaid kontsentratsiooni, temperatuuri ja rõhu tingimusi. Lüotroopsete vedelkristallide igapäevane näide on seebi segu vees.
Samas kasutati seda terminit varem amfifiilsetest molekulidest koosnevate materjalide tavalise käitumise kirjeldamiseks, kui lisame sellele materjalile lahusti. Need materjalid sisaldavad vett armastavat hüdrofiilset pearühma, mis on seotud veekindla hüdrofoobse rühmaga.
Kui arvestada lüotroopsete vedelkristallide moodustumist, toimub see kahe kokkusobimatu komponendi mikrofaasilise eraldamisega (nanomeetri skaalal), mis võimaldab moodustada lahustiga indutseeritud laiendatud anisotroopse paigutuse. See moodustumine sõltub molekuli hüdrofoobse ja hüdrofiilse osa vahelisest mahutasakaaludest. Selle kombinatsiooni tulemuseks võib olla faaside pikaajaline järjestus, milles lahusti molekulid täidavad ühendite ümber olevad ruumid, et tagada selle võrgusüsteemi voolavus.
Mis vahe on termotroopsetel ja lüotroopsetel vedelkristallidel?
Termotroopsed ja lüotroopsed on kahte tüüpi vedelkristalle. Termotroopsed vedelkristallid on kristallid, mille mesofaas on teatud temperatuurivahemikus, samas kui lüotroopsed vedelkristallid on kristallid, mis tekivad amfifiilse mesogeeni lahustumisel sobivas lahustis. Peamine erinevus termotroopsete ja lüotroopsete vedelkristallide vahel on see, et termotroopsetel vedelkristallidel on ainult mesofaas, samas kui lüotroopsetel vedelkristallidel võib olla mitmesuguseid faase. Seda seetõttu, et lüotroopsete vedelkristallide kontsentratsioon võimaldab neil indutseerida erinevaid faase. Veelgi enam, teine erinevus termotroopsete ja lüotroopsete vedelkristallide vahel on see, et termotroopsetel vedelkristallidel on temperatuuri muutumisel faasiüleminek, samas kui lüotroopsetel vedelkristallidel ei esine temperatuurimuutuse korral faasisiiret.
Järgmine infograafik võtab tabelina kokku termotroopsete ja lüotroopsete vedelkristallide erinevused.
Kokkuvõte – termotroopsed vs lüotroopsed vedelkristallid
Vedelkristalle võib kirjeldada kui aine neljandat olekut, mis tekib aine tahke ja vedela faasi vahel. On kaks peamist vormi: termotroopsed ja lüotroopsed vedelkristallid. Peamine erinevus termotroopsete ja lüotroopsete vedelkristallide vahel on see, et termotroopsetel vedelkristallidel on ainult mesofaas, samas kui lüotroopsetel vedelkristallidel võib olla erinevaid faase.
