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Realignment of Liquid Crystal Shells Driven by Temperature-Dependent Surfactant Solubility.
Langmuir ( IF 3.7 ) Pub Date : 2019-08-12 , DOI: 10.1021/acs.langmuir.9b00989 Anjali Sharma 1 , Venkata Subba Rao Jampani 1 , Jan P F Lagerwall 1
Langmuir ( IF 3.7 ) Pub Date : 2019-08-12 , DOI: 10.1021/acs.langmuir.9b00989 Anjali Sharma 1 , Venkata Subba Rao Jampani 1 , Jan P F Lagerwall 1
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We investigate dynamic director field variations in shells of the nematic liquid crystal (LC) compound, 4-cyano-4'-pentylbiphenyl, suspended in and containing immiscible aqueous phases. The outer and inner shell interfaces are stabilized by the cationic surfactant, cetyl trimethyl ammonium bromide (CTAB), and by the water soluble polymer, poly(vinyl alcohol) (PVA), respectively. PVA and surfactant solutions normally promote tangential and orthogonal alignments, respectively, of the LC director. The rather high Krafft temperature of CTAB, TK ≈ 25 °C, means that its solubility in water is below the critical micelle concentration at room temperature in most labs. Here, we study the effect of cooling/heating past TK on the LC shell director configuration. Within a certain concentration range, CTAB in the outer aqueous phase (and PVA in the inner) switches the LC director field from hybrid to uniformly orthogonal upon cooling below TK. We argue that the effect is related to the migration of the surfactant through the fluid LC membrane into the initially surfactant-free aqueous PVA solution, triggered by the drastically reduced water solubility of CTAB at T < TK. The results suggest that LC shells can detect solutes in the continuous phase, provided there is sufficient probability that the solute migrates through the LC into the inner aqueous phase.
中文翻译：
取决于温度的表面活性剂溶解度驱动的液晶壳的重新排列。
我们调查向列液晶（LC）化合物，4-氰基-4'-戊基联苯，悬浮在并包含不混溶的水相的壳中的动态指向矢场变化。外壳界面和内壳界面分别通过阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和水溶性聚合物聚乙烯醇（PVA）稳定。PVA和表面活性剂溶液通常分别促进LC指向矢的切线和正交排列。CTAB的Krafft温度相当高，TK≈25°C，这意味着在大多数实验室中，其在水中的溶解度都低于室温下的临界胶束浓度。在这里，我们研究了通过TK进行冷却/加热对LC外壳导向器配置的影响。在一定浓度范围内 当冷却至低于TK时，外部水相中的CTAB（内部水相中的PVA）将LC指向矢场从混合方向切换为均匀正交。我们认为，这种影响与表面活性剂通过液体LC膜迁移到最初不含表面活性剂的PVA水溶液有关，这是由于CTAB在T <TK时的水溶性大大降低所致。结果表明，只要有足够的可能性使溶质通过LC迁移到内部水相中，LC壳就可以检测连续相中的溶质。在T <TK时，CTAB的水溶性大大降低而引发。结果表明，只要有足够的可能性使溶质通过LC迁移到内部水相中，LC壳就可以检测连续相中的溶质。在T <TK时，CTAB的水溶性大大降低而引发。结果表明，只要有足够的可能性使溶质通过LC迁移到内部水相中，LC壳就可以检测连续相中的溶质。
更新日期：2019-07-29
中文翻译：
取决于温度的表面活性剂溶解度驱动的液晶壳的重新排列。
我们调查向列液晶（LC）化合物，4-氰基-4'-戊基联苯，悬浮在并包含不混溶的水相的壳中的动态指向矢场变化。外壳界面和内壳界面分别通过阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和水溶性聚合物聚乙烯醇（PVA）稳定。PVA和表面活性剂溶液通常分别促进LC指向矢的切线和正交排列。CTAB的Krafft温度相当高，TK≈25°C，这意味着在大多数实验室中，其在水中的溶解度都低于室温下的临界胶束浓度。在这里，我们研究了通过TK进行冷却/加热对LC外壳导向器配置的影响。在一定浓度范围内 当冷却至低于TK时，外部水相中的CTAB（内部水相中的PVA）将LC指向矢场从混合方向切换为均匀正交。我们认为，这种影响与表面活性剂通过液体LC膜迁移到最初不含表面活性剂的PVA水溶液有关，这是由于CTAB在T <TK时的水溶性大大降低所致。结果表明，只要有足够的可能性使溶质通过LC迁移到内部水相中，LC壳就可以检测连续相中的溶质。在T <TK时，CTAB的水溶性大大降低而引发。结果表明，只要有足够的可能性使溶质通过LC迁移到内部水相中，LC壳就可以检测连续相中的溶质。在T <TK时，CTAB的水溶性大大降低而引发。结果表明，只要有足够的可能性使溶质通过LC迁移到内部水相中，LC壳就可以检测连续相中的溶质。
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