Schereffekte in hexagonalen Mesophasen als Beispiel für die scherunterstützte Strukturierung selbstorganisierender Systeme

• Antragstellerin: Professorin Dr. Claudia Schmidt
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 61334720

• Erstellungsjahr: 2013

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Amphiphile Stoffe bilden in Wasser und/oder organischen Lösungsmitteln mizellare Aggregate. Die hexagonale Phase solcher Systeme besteht aus einer zweidimensionalen Packung von unendlich langen, zylindrischen Mizellen. Normalerweise besteht die hexagonale Phase aus unterschiedlich orientierten Domänen. Im Hinblick auf eine Templatfunktion für die Herstellung geordneter Nanomaterialien sind jedoch Phasen mit makroskopisch einheitlicher Orientierung von Interesse. Durch Magnetfelder kann die hexagonale Phase häufig nicht oder nur schlecht orientiert werden. Im Rahmen des Projektes wurde daher das Orientierungsverhalten der hexagonalen Phase unter Scherung mit Rheo-NMR und Polarisationsmikroskopie untersucht. Es wurde gezeigt, dass sich lyotrophexagonale Phasen unabhängig vom betrachteten Tensidsystem und auch bei Quellung mit einem hydrophoben Lösungsmittel und Dotierung mit Nanopartikeln orientieren lassen. Rheologische Experimente belegen einen Einfluss der Scherrate auf die Struktur der scherorientierten hexagonalen Phase.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Rheo-NMR Studies of Liquid Crystals in Shear Flow. Joint Symposium of the German Rheological Society and the Division “Chemical and Polymer Physics” of the German Physical Society, 72nd Annual Meeting of the German Physical Society (72. DPG-Tagung), Berlin, February 26, 2008
  Gonul Ar, Shahram Shafaei, and Claudia Schmidt
  
• Orientational Order Under Shear in Hexagonal Surfactant Mesophases. Engineering Conferences International: “Association in Solutions II”, Tomar, Portugal, July 26–30, 2009
  Claudia Schmidt, Gonul Ar, Bruno Medronho, and Ulf Olsson
  
• Rheological Properties and Orientation of Hexagonal Surfactant Mesophases under Shea. 44th Biennial Meeting of the German Colloid Society, Hamburg, September 28–30, 2009
  Gonul Ar, Claudia Schmidt, Bruno Medronho, and Ulf Olsson
  
• Rheological Properties and Orientation of Hexagonal Surfactant Mesophases Under Shear. 23rd Conference of the European Colloid and Interface Society (ECIS 2009), Antalya, Turkey, September 6–11, 2009
  Gonul Ar, Claudia Schmidt, Bruno Medronho, and Ulf Olsson
  
• Shear Effects on Surfactant Mesophases as Seen by NMR. Euromar 2009, Göteborg, Sweden, July 5–9, 2009
  Bruno Medronho, Gonul Ar, Maria G. Miguel, Ulf Olsson and Claudia Schmidt
  
• Lyotrope Flüssigkristalle unter Scherung: Untersuchungen mit Hilfe von Rheologie und NMR-Spektroskopie, Dissertation, Universität Paderborn, 2011
  Gonul Ar