Der Hauptunterschied zwischen thermotropen und lyotropen Flüssigkristallen besteht darin, dass thermotrope Flüssigkristalle nur eine Mesophase haben, während lyotrope Flüssigkristalle eine Vielzahl von Phasen haben können.
Flüssigkristalle können als vierter Aggregatzustand beschrieben werden, der zwischen der festen und der flüssigen Phase der Materie auftritt. Dieser Aggregatzustand stellt eine Zwischenphase zwischen kristallinen Festkörpern und isotropen Flüssigkeiten dar. Außerdem gibt es zwei Hauptformen von Flüssigkristallen; sie sind thermotrope und lyotrope Flüssigkristalle.
Was sind thermotrope Flüssigkristalle?
Thermotrope Flüssigkristalle sind Kristalle mit einer Mesophase innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs. Wenn diese Kristalle unter einen Spektrometermagneten platziert werden, neigen Moleküle der Kristalle dazu, sich in einer gemeinsamen Richtung auszurichten. Die Richtung ist entweder entlang des äußeren Magnetfelds oder senkrecht zum Feld.
Diese Flüssigkristalle bestehen aus kleinen Molekülen, die viele Anwendungen als Anzeigematerialien, Informationsspeichermaterialien, optische Koppler und optische Wellenleiter haben. Diese Materialien haben normalerweise nematische, smektische und cholesterische Zustände.
Was sind lyotrope Flüssigkristalle?
Lyotrope Flüssigkristalle sind Kristallformen, die sich aus der Auflösung eines amphiphilen Mesogens in einem geeigneten Lösungsmittel bilden. Ein Mesogen ist eine Substanz, die Flüssigkristalleigenschaften aufweisen kann, und wir können sie als ungeordnete Festkörper oder geordnete flüssige Formen beschreiben. Um einen lyotropen Flüssigkristall zu bilden, sind geeignete Konzentrations-, Temperatur- und Druckbedingungen erforderlich. Ein alltägliches Beispiel für lyotrope Flüssigkristalle ist eine Mischung aus Seife und Wasser.
Dieser Begriff wurde jedoch früher verwendet, um das gemeinsame Verh alten von Materialien zu beschreiben, die aus amphiphilen Molekülen bestehen, wenn wir diesem Material ein Lösungsmittel hinzufügen. Diese Materialien enth alten eine wasserliebende hydrophile Kopfgruppe, die an eine wasserabweisende hydrophobe Gruppe gebunden ist.
Wenn man die Bildung eines lyotropen Flüssigkristalls betrachtet, tritt dies bei der Mikrophasensegregation zweier inkompatibler Komponenten (im Nanometerbereich) auf, was die Bildung einer lösungsmittelinduzierten ausgedehnten anisotropen Anordnung ermöglicht. Diese Bildung hängt von den Volumenbilanzen zwischen den hydrophoben und hydrophilen Teilen des Moleküls ab. Diese Kombination kann zur Bildung einer Fernordnung der Phasen mit Lösungsmittelmolekülen führen, die die Räume um die Verbindungen herum füllen, um diesem Netzwerksystem Fluidität zu verleihen.
Was ist der Unterschied zwischen thermotropen und lyotropen Flüssigkristallen?
Thermotrop und lyotrop sind zwei Arten von Flüssigkristallen. Thermotrope Flüssigkristalle sind Kristalle mit einer Mesophase innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs, während lyotrope Flüssigkristalle Kristallformen sind, die sich aus der Auflösung eines amphiphilen Mesogens in einem geeigneten Lösungsmittel bilden. Der Hauptunterschied zwischen thermotropen und lyotropen Flüssigkristallen besteht darin, dass thermotrope Flüssigkristalle nur eine Mesophase haben, während lyotrope Flüssigkristalle eine Vielzahl von Phasen haben können. Denn die Konzentration lyotroper Flüssigkristalle ermöglicht es ihnen, eine Vielzahl unterschiedlicher Phasen zu induzieren. Darüber hinaus besteht ein weiterer Unterschied zwischen thermotropen und lyotropen Flüssigkristallen darin, dass die thermotropen Flüssigkristalle einen Phasenübergang bei einer Temperaturänderung zeigen, während lyotrope Flüssigkristalle keinen Phasenübergang bei einer Temperaturänderung zeigen.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen thermotropen und lyotropen Flüssigkristallen tabellarisch zusammen.
Zusammenfassung – Thermotrope vs. lyotrope Flüssigkristalle
Flüssigkristalle können als vierter Aggregatzustand beschrieben werden, der zwischen festen und flüssigen Phasen der Materie auftritt. Es gibt zwei Hauptformen: thermotrope und lyotrope Flüssigkristalle. Der Hauptunterschied zwischen thermotropen und lyotropen Flüssigkristallen besteht darin, dass thermotrope Flüssigkristalle nur eine Mesophase haben, während lyotrope Flüssigkristalle eine Vielzahl von Phasen haben können.
