Shear-banding in a lyotropic lamellar phase, Part 2: Temporal fluctuations
我们分析了流场的时间波动与剪切诱导的转变在溶致层状相:洋葱纹理的分层过渡。在这项工作的第一部分[鲑鱼等,在提交给物理评论E的文章中,我们已经证明了在剪切诱导转变开始时的带状流动,这可以用剪切带的经典图象很好地解释。在本文中,我们专注于在共存域中记录的流场的时间波动。这些撞击动态非常缓慢(100- 1000秒),并且不可能是由于外部机械噪声。使用速度计耦合到结构测量,我们表明,这些波动是由于分离的两个不同的剪切带的接口的运动。这样的运动似乎是由$σ^\star$的波动,在两个带之间的界面处的局部应力。因此,我们的研究结果提供了更多的证据的相关性的经典力学方法的剪切带,即使机制导致的波动$σ^\star$仍然不清楚。
2003-07-24 cond-mat.soft
Structure and Rheology of the Defect-gel States of Pure and Particle-dispersed Lyotropic Lamellar Phases
我们提出了重要的新的结果,从光学显微镜和流变仪上适度集中的溶致近晶,有和没有颗粒添加剂。剪切处理使相位迅速对齐,除了一个明显的油性条纹缺陷网络,它退火得慢得多。如果直径为几微米的球形颗粒分散在层状介质中,则部分缺陷网络在剪切处理下保持,其节点锚定在颗粒上。所制备的样品具有相当大的储能模量和损耗模量,两者在剪切处理下均稳定下降。添加颗粒增强了模量,并延缓了它们在剪切下的衰减。在剪切处理的各种持续时间之后的频率依赖性储能模量的数据可以按比例缩放以折叠到单个曲线上。因此,这些样品中的弹性和耗散主要来自缺陷网络,而不是直接来自近晶弹性和流体动力学。
1999-07-14 cond-mat.soft
Surface relaxation of lyotropic lamellar phases
本文研究了溶致层状相与气体或简单液体界面的弛豫模式。的响应被发现是定性地不同于那些简单的液体和单组分近晶-A液晶。在低速率下,它由非惯性扩散模式控制,其衰减速率随波数$|ω|=Aq^2$二次增加。系数$A$取决于表面张力、可压缩性和弯曲的回复力,而耗散则由所谓的滑移机制,即平行于层流的两个相分量的相对运动控制。该表面模式具有大的穿透深度,对于空间稳定相,其为$(dq^2)^{-1}$级,其中$d$是微观片层间距。
2006-03-05 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Spontaneous phase separation and pattern formation in a lyotropic nematic mixture
SUPA, School of Physics and Astronomy, Edinburgh University(苏格兰物理学和天文学超级学院,爱丁堡大学)
研究通过理论、模拟和实验揭示了Lyotropic向列相混合物中自发相分离与图案形成机制,发现取向-密度耦合和弹性毛细作用是指导自组装的关键因素。
2026-02-11 cond-mat.soft
Block copolymer-nanorod co-assembly in thin films: effects of rod-rod interaction and confinement
模拟和实验表明,与嵌段共聚物(BCP)熔体的共组装导致形成垂直于片层轴的侧到侧的纳米棒(NR)的超结构。一个介观模型验证对扫描电子显微镜(SEM)图像的CdSe NR混合聚苯乙烯嵌段聚(甲基丙烯酸甲酯)。然后,它被用来研究的各向异性纳米粒子(NP)的长度在相同的数量级的片层间距的共组装。探索BCP/NP的相图以及NR的时间演化。NR是略大于层状间距被发现旋转和组织侧到侧的倾斜方向相对于接口。强相互作用的纳米粒子被发现占主导地位的共组装,而弱相互作用的纳米粒子是不容易形成聚集体,往往形成良好的有序配置。
2020-04-13 cond-mat.soft
Infrared dichroism of gold nanorods controlled using a magnetically addressable mesophase
金纳米棒具有独特的光学性质,这使得它们成为使用“自下而上”策略构建纳米结构材料的有希望的候选者。我们通过在层状中间相内插入金和氧化铁纳米棒来配制具有各向异性光学性质的稳定块体材料。定量测量的序参量,通过模拟的吸收光谱表明,介质是宏观上对齐由外部磁场定义的方向。在电场下,该系统在红外范围内,在金纳米棒的纵向等离子体激元峰的位置(约1200 nm)处表现出显著的吸收二向色性,表明这些颗粒在层状相的水层内的强限制。这种方法可以产生柔软且可寻址的光学元件。
2014-06-16 cond-mat.soft
Dynamics of bulk fluctuations in a lamellar phase studied by coherent x-ray scattering
利用X射线光子相关谱研究了离子型溶致体系层状相中的层涨落。我们测量了作为波矢量的函数的面内(起伏)波动的弛豫率。在相同的实验过程中获得的静态和动态结果相结合,产生的层状相(压缩和弯曲模量)的弹性常数的值,以及滑动粘度。结果与动态光散射数据非常吻合,验证了该技术在有序相中的使用。
2015-04-07 cond-mat.soft
Lamellar Lα Mesophases Doped with Inorganic Nanoparticles
纳米结构混合系统的发展是一个蓬勃发展的研究领域,它汇集了化学,物理和材料科学。这些系统由分散在有机基质中的具有有趣特性(例如光学、磁性、催化性)的纳米颗粒组成。以精确和可再现的方式控制颗粒的位置和取向是一个重要的目标。为了实现这一目标,使用溶致液晶作为主体相是一个有前途的策略,在过去的十年中,已经促使持续的实验工作。在这里,我们简要回顾了这一领域,重点是这些新材料的结构和物理特性。
2014-05-17 cond-mat.soft
Interaction and self-assembly of membrane-binding and membrane-excluding colloids embedded in lamellar phases
在离散高斯模型的框架内,我们提出了分析结果的相互作用引起的小嵌入胶体之间的层状相。我们考虑两个限制的颗粒强烈粘附到相邻的膜和颗粒不可穿透的膜。我们的方法考虑到胶体的有限大小,层的离散性,并包括Casimir样的波动效应,这是非常重要的稀相。蒙特卡罗模拟的统计行为的膜相互作用的胶体帐户半定量的,没有任何可调参数,为实验数据测量的二氧化硅纳米球内插入溶致亲胶。我们预测存在的有限大小和密集的颗粒聚集体起源于吸引力之间的相互作用在同一层中的胶体之间的竞争和排斥的胶体之间的一层。
2019-02-02 cond-mat.soft
Stability of multi-lamellar lipid tubules in excess water
在具有过量水的脂质的溶致相中,多层小管(MLTs)从缺陷生长。一个现象学模型的MLTs的稳定性是普遍的和独立的MLTs的基本生长机制。MLTs的稳定性意味着它们处于流体静力平衡,并且作为具有压缩和弯曲弹性的弹性物体而稳定。结果表明,即使在0.1大气压的溶剂压力差下,密度分布也没有显著改变,因此确定稳定性是由于捕获的溶剂。结果是足够的价值,层状稳定性模型,并可能有超出所述的MLT模型的影响,特别是在其他模型的膜系统。
2023-03-26 cond-mat.soft physics.bio-ph
Liquid crystal self-assembly of upconversion nanorods enriched by depletion forces for mesostructured material preparation
已知单分散棒状胶体颗粒自发地形成双相和近晶相液晶相,但是它们的自组装通常从基本软凝聚态物理的角度来利用。在这里,我们证明,由右旋糖酐和表面活性剂等非吸附聚合物驱动的耗尽相互作用可用于将光子上转换纳米棒的自组织丰富为取向有序的向列型和近晶状膜胶体超结构。我们研究了热力学相图,并展示了随后的复合材料所表现出的偏振相关的光子上转换,这是由固体纳米结构的独特性质和液晶自组织所实现的长程有序的叠加而产生的。最后,我们讨论了我们的方法,利用自组装由于空间和静电相互作用,以及吸引力耗尽力,可以使技术使用的溶致胶体液晶和介观结构复合材料,使他们能够,即使当他们形成的各向异性纳米粒子具有相对较小的纵横比。
2017-12-28 cond-mat.soft
A two-dimensional nematic phase of magnetic nanorods
我们报道了一种混合中间相,它由非离子表面活性剂双层层状相之间的磁性纳米棒组成。磁场诱导的纳米棒的有序性的实验测量和建模的二维Onsager理论,包括第三维里系数。纳米棒被强烈地限制在层中,从一层到下一层没有取向耦合。在高体积浓度下,它们表现出自发的面内取向有序,并形成一个独立的二维有序体系的堆栈。这种各向同性-相变是一级的。
2015-04-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Intercalation of a Nonionic Surfactant (C10E3) bilayer into a Na-Montmorillonite Clay
将一种具有层状相特征的非离子表面活性剂三甘醇单癸基醚(C10 E3)以不同浓度引入钠基蒙脱土的层间。合成的有机粘土,其特征在于小角X射线散射结合傅里叶变换红外光谱,和吸附等温线。实验表明,C10 E3在天然交换钠基蒙脱土的层间形成了双层结构,导致溶致液晶态在层片相中聚集。这种行为强烈不同于以前观察到的粘土中的非离子表面活性剂的限制,其中层间空间的膨胀被限制在两个单层平行于硅酸盐表面和阳离子表面活性剂的粘土中的有机化合物的插层通过离子交换引入到粘土画廊。在粘土中的C10 E3非离子表面活性剂的双层的限制提供了新的前景,为实现混合纳米材料,因为合成的有机粘土保留了粘土的静电特性,从而允许进一步的离子交换,同时呈现疏水表面和层间空间的最大开口,用于吸附具有功能特性的重要尺寸的中性有机分子。
2010-11-27 cond-mat.soft
SiMPLISTIC: A Novel Pairwise Potential for Implicit Solvent Lipid Simulations with Single-site Models
在分子动力学模拟中,具有成对相互作用的隐式溶剂粗粒度模型可以获得最大的长度和时间尺度,这是由于没有与大量溶剂粒子的相互作用,模型分子中相互作用位点的数量较少,以及缺乏快速的亚分子自由度。在本文中,我们描述了一个最大粗粒模型的脂质隐水。该模型称为SiMPLISTIC,它是对具有可调内禀曲率的隐式溶剂中的脂质的具有成对相互作用的单中心模型的简化。SiMPLISTIC脂质快速自组装成真实的非层状和层状相,如反胶束和双层,相的自发曲率由模型的单个自由参数确定。模型膜模拟与层状脂质显示令人满意的流体和凝胶相,没有交错或倾斜。模型脂质遵循经验研究所建议的刚体动力学,并产生与实验和其他模拟一致的双层弹性性质。SiMPLISTIC还可以模拟在其包装参数或长度方面不同的脂质混合物,后者导致疏水错配驱动结构域形成的现象。该模型具有很大的范围,由于其速度,概念和计算的简单性,和通用性。应用范围可以从用于各种基于脂质的系统的学术和工业研究的大规模模拟,例如溶致液晶、生物和仿生膜、用于药物和基因递送的载体,到用于获得对自组装、脂质多态性、生物膜组织等的深入了解的快速、轻量、交互式模拟。
2021-02-25 cond-mat.soft
Freely Suspended Nematic and Smectic Films and Free-Standing Smectic Filaments in the Ferroelectric Nematic Realm
本研究发现铁电向列相及新型极性层状相可形成稳定自由悬浮薄膜与独立细丝,其独特织构由极化场静电自相互作用稳定,为受限流体结构研究提供新体系。
2024-11-27 cond-mat.soft
Freezing in flat monolayers of soft spherocylinders
本研究通过分子动力学模拟发现软球柱体平膜的向列-晶体相变堆积分数约为0.82,高于硬圆盘流体的0.7,并归因于残余取向熵,静电排斥不影响该转变。
2025-01-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech