Identificación de defectos topológicos en microemulsiones de cristales líquidos nemáticos

Abstract

Los cristales líquidos nemáticos consisten en moléculas con forma de discos o bastones que se encuentran alineadas paralelamente y se orientan en una dirección promedio común a todas las moléculas. Las partículas de estos materiales experimentan distorsiones en su orientación molecular cuando son confinados en geometrías esféricas como gotas uniformes de microemulsiones. Estas distorsiones resultan en defectos topológicos observables en la superficie de las gotas. El objetivo de este trabajo fue identificar los posibles defectos topológicos que experimentan las partículas de cristal líquido confinadas en gotas de agua y dispersas en hexadecano formando una microemulsión. Estas microemulsiones se produjeron a partir de cristal líquido nemático por medio de . La naturaleza birrefringente de los cristales líquidos nemáticos permitió la observación de defectos ópticos a través de microscopía con polarizadores cruzados. El cristal líquido nemático empleado se sintetizó a partir de fosfato de zirconio que fue exfoliado con hidróxido de tetrametilamonio (TMA) para producir un coloide de partículas semidiscóticas. Se observó una transición de fase isotrópica a nemática conforme la concentración de partículas se incrementa. Al interior de las gotas de microemulsión producidas se observaron defectos topológicos de los cuales se identificaron configuraciones radiales y bipolares cuya aparición depende del tamaño de gota y de la concentración de cristal líquido.