Transport and assembly of colloids in liquid crystals
- Autores: Josep M. Pages Casas
- Directores de la Tesis: Jordi Ignés Mullol (dir. tes.), Francesc Sagués Mestre (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2019
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Hartmut Lowen (presid.), Laura Casanellas Vilageliu (secret.), Alberto Fernández de las Nieves (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Nanociencias por la Universidad de Barcelona
- Materias:
- Texto completo no disponible (Saber más ...)
- Resumen
Les partícules dispersades en un cristall líquid nemàtic (CLN), també anomenats col·loides nemàtics, són avui dia sistemes experimentals estudiats en el camp de la “Soft Matter”. En aquest escenari, les interaccions i forces entre partícules col·loïdals es troben en equilibri, així, l’elasticitat governa les interaccions entre partícules. Més enllà, l’aplicació d’un camp elèctric altern dóna lloc a un escenari totalment diferent, on el sistema es troba fora d’equilibri, i així, nous conceptes físics poden sorgir. Els col·loides nemàtics es poden propulsar sota l’acció d’un camp elèctric, el qual permet escenaris on els col·loides són dirigits. Breument, el moviment de les partícules és degut a l’aparició de fluxos electroosmòtics al voltant de les partícules. El trencament de la simetria dels fluxos a banda i banda de la partícula indueix una propulsió neta.
En aquest manuscrit es mostra des de l’estudi del transport d’una partícula individual en termes de modes de transport fins a l’estudi de moviments col·loïdals col·lectius. L’estudi d’una partícula individual s’ha dut a terme sota l’acció de dos mecanismes diferents de propulsió, el de sedimentació-difusió i la “Liquid Crystal-Enabled Electrokinetics”. Per altra banda, prenent avantatge de la última hem pogut auto-assemblar centenars de partícules formant clústers amb una distribució radial inhomogènia de la densitat de partícules. Per entendre aquest tipus de clústers hem desenvolupat un model teòric i el Dr. Arthur Straube ha realitzat simulacions que concorden tant qualitativa, com quantitativament amb les tendències experimentals. Finalment, hem estudiat el fet de traslladar un eixam de partícules, però també el fet de posar-li obstacles per on hagi de passar.
Per concloure, aquest treball no només augmenta el coneixement general de partícules micro-mètriques dispersades en CLNs, però serveix com a eina per iniciar-se i explorar el moviment dirigit de col·loides dispersat en aquests.
