Het belangrijkste verschil tussen thermotrope en lyotrope vloeibare kristallen is dat thermotrope vloeibare kristallen alleen mesofase hebben, terwijl lyotrope vloeibare kristallen verschillende fasen kunnen hebben.
Vloeibare kristallen kunnen worden omschreven als de vierde toestand van materie die optreedt tussen de vaste en vloeibare fasen van materie. Deze toestand van materie vertegenwoordigt een tussenfase tussen kristallijne vaste stoffen en isotrope vloeistoffen. Verder zijn er twee hoofdvormen van vloeibare kristallen; het zijn thermotrope en lyotrope vloeibare kristallen.
Wat zijn thermotrope vloeibare kristallen?
Thermotrope vloeibare kristallen zijn kristallen met een mesofase binnen een bepaald temperatuurbereik. Wanneer deze kristallen onder een spectrometermagneet worden geplaatst, hebben moleculen van de kristallen de neiging zich in een gemeenschappelijke richting te oriënteren. De richting is ofwel langs het externe magnetische veld of in een loodrechte richting op het veld.
Deze vloeibare kristallen bestaan uit kleine moleculen die veel toepassingen hebben als weergavematerialen, informatieopslagmaterialen, optische koppelaars en optische golfgeleiders. Deze materialen hebben meestal een nematische, smectische en cholesterische toestand.
Wat zijn lyotrope vloeibare kristallen?
Lyotrope vloeibare kristallen zijn kristalvormen die ontstaan door het oplossen van een amfifiel mesogeen in een geschikt oplosmiddel. Een mesogeen is een stof die vloeibaar-kristaleigenschappen kan vertonen, en we kunnen ze omschrijven als ongeordende vaste stoffen of geordende vloeibare vormen. Om een lyotroop vloeibaar kristal te vormen, vereist het de juiste omstandigheden van concentratie, temperatuur en druk. Een alledaags voorbeeld van lyotrope vloeibare kristallen is een mengsel van zeep in water.
Deze term werd echter eerder gebruikt om het algemene gedrag van materialen bestaande uit amfifiele moleculen te beschrijven wanneer we een oplosmiddel aan dat materiaal toevoegen. Deze materialen bevatten een waterminnende hydrofiele kopgroep die is gebonden aan een waterbestendige hydrofobe groep.
Bij het overwegen van de vorming van een lyotroop vloeibaar kristal, vindt dit plaats met de microfasescheiding van twee incompatibele componenten (op nanometerschaal), wat de vorming van door oplosmiddelen geïnduceerde uitgebreide anisotrope rangschikking mogelijk maakt. Deze vorming hangt af van de volumebalansen tussen de hydrofobe en hydrofiele delen van het molecuul. Deze combinatie kan resulteren in de vorming van een lange-afstandsvolgorde van de fasen met oplosmiddelmoleculen die de ruimten rond de verbindingen vullen om dit netwerksysteem vloeibaar te maken.
Wat is het verschil tussen thermotrope en lyotrope vloeibare kristallen?
Thermotroop en lyotroop zijn twee soorten vloeibare kristallen. Thermotrope vloeibare kristallen zijn kristallen met een mesofase binnen een bepaald temperatuurbereik, terwijl lyotrope vloeibare kristallen kristalvormen zijn die worden gevormd door het oplossen van een amfifiel mesogeen in een geschikt oplosmiddel. Het belangrijkste verschil tussen thermotrope en lyotrope vloeibare kristallen is dat thermotrope vloeibare kristallen alleen mesofase hebben, terwijl lyotrope vloeibare kristallen verschillende fasen kunnen hebben. Dit komt omdat de concentratie van lyotrope vloeibare kristallen hen in staat stelt een verscheidenheid aan verschillende fasen te induceren. Bovendien is een ander verschil tussen thermotrope en lyotrope vloeibare kristallen dat de thermotrope vloeibare kristallen een faseovergang vertonen bij temperatuurverandering, terwijl lyotrope vloeibare kristallen geen faseovergang vertonen bij temperatuurverandering.
De volgende infographic vat het verschil tussen thermotrope en lyotrope vloeibare kristallen in tabelvorm samen.
Samenvatting – Thermotrope versus lyotrope vloeibare kristallen
Vloeibare kristallen kunnen worden omschreven als de vierde toestand van materie die optreedt tussen vaste en vloeibare fasen van materie. Er zijn twee hoofdvormen: thermotrope en lyotrope vloeibare kristallen. Het belangrijkste verschil tussen thermotrope en lyotrope vloeibare kristallen is dat thermotrope vloeibare kristallen alleen mesofase hebben, terwijl lyotrope vloeibare kristallen verschillende fasen kunnen hebben.
