همبستگی رئولوژی انبساطی سطح و فراوری بلورهای مایع مواد دو بعدی: بررسی موردی فازهای مختلف بلور مایع اکسید گرافن

نانوشاره‌های حاوی صفحات دو بعدی اکسید گرافن (GO) بر پایة آب به دلیل نسبت منظری بالا، به طور ذاتی امکان تشکیل فاز نماتیک-که یکی از فازهای سامانه‌های بلور مایع است- را دارا هستند. در این مطالعه نشان داده شده است که خواص ویسکوالاستیک منحصر به فرد اکسید گرافن، آن را در دسته‌ای جدید از مواد نرم قرار می‌دهد. بر اساس یافته‌های بنیادی حاصل از این پژوهش، می‌توان راهبردهایی جدید برای توسعة پروتکل‌های ساخت مواد نرم دو بعدی به صورت کاربردی با استفاده از تکنیک‌های فراوری مرسوم تدوین کرد. محدوده‌های غلظتی مربوط به فازهای همسانگرد، دو فازی و ناهمسانگرد (نماتیک) بر اساس نتایج تصویربرداری با نور قطبیده تعیین شد. استفاده از صفحات دو بعدی با نسبت منظری بالا (بالاتر از ۳۵۰۰۰) منجر به کاهش غلظت شروع منطقة دوفازی یعنی 05/0 ‌گرم بر ‌لیتر و منطقه کاملاً نماتیک به غلظت 25/0 ‌گرم بر ‌لیتر شد. رئولوژی برشی و انبساطی سطح نشان داد که با تشکیل فاز بلور مایع، میزان مدول در نواحی با بسامد کم، جهش چشمگیری داشته و با تشکیل فازکاملاً نماتیک میزان مدول در این ناحیه مستقل از بسامد بوده که بیان کننده رفتار جامدگونه است. نتایج به دست آمده نشان داد که ترکیب غلظت کم صفحات دو بعدی درمحیط پشتیبان به همراه مدول بالا، امکان استفاده از تکنیک‌های مختلف فراوری مانند ترریسی، الکترواسپری و چاپگرهای دو بعدی و سه بعدی را برای فرمولاسیون‌های بر پایة اکسید گرافن فراهم می‌سازد.  

کلیدواژه ها:

مواد دو بعدی ، بلورمایع ، اکسید گرافن ، ساخت افزایشی ، رئولوژی انبساطی سطح