Estudos estruturais de cristais líquidos liotrópicos por métodos de espalhamento

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Oliveira Filho, Arnaldo Gomes de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: cristais líquidos; espalhamento de raios X a baixos ângulos; liquid crystals; mathematical models; modelos matemáticos; mudança de fase; phase transition; simulação; simulation; small angle X-ray scattering
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-21052021-141713/

Efetuamos neste trabalho modelagens e simulações computacionais do processo de espalhamento de raios X por sistemas liotrópicos, levando à caracterização detalhada de dados experimentais de SAXS. As estruturas micelares formadas em misturas de moléculas anfifílicas em água, que apresentam fases líquido cristalinas liotrópicas nemáticas, foram usadas como modelo de teste dos métodos computacionais, sobretudo pelas questões ainda pendentes sobre as dimensões estruturais dessas micelas. A ordem orientacional de longo alcance dessas fases nemáticas (discótica, calamítica ou biaxial) é usualmente explicada por diferentes modelos micelares. Em alguns desses modelos, micelas elipsoidais oblatas e prolatas explicam as fases nemáticas, em contraposição a modelos que sugerem que as micelas são intrinsecamente biaxiais e apenas sua mudança de ordem orientacional média caracteriza a fase. Preparamos então diversas misturas liotrópicas (com diferentes moléculas anfifílicas como principal surfactante) e usamos técnicas de microscopia óptica de luz polarizada, conoscopia laser e espalhamento de raios X a baixos ângulos (SAXS) para identificar, caracterizar e estudar as estruturas de suas fases nemáticas. Efetuamos também um estudo dos modos das flutuações do diretor nemático de algumas dessas misturas por espalhamento de luz dinâmico. Como resultado, abordagens inéditas na literatura foram obtidas, permitindo a determinação das dimensões micelares e detalhes de sua organização, bem como a confiabilidade e a pertinência das abordagens utilizadas.