Heterogene Systeme aus thermotropen Flüssigkristallen und wässrigen Tensidlösungen: Strukturbildung, Benetzung und digitale Mikrofluidik

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Im Mittelpunkt des Projektes stehen experimentelle Untersuchungen an Grenzflächen zwischen thermotropen Flüssigkristallen und wässrigen Tensidlösungen in der Nähe der Phasenumwandlungen der Flüssigkristalle. Vorarbeiten haben für diese Grenzflächen erstmalig gezeigt, dass bei Temperaturen oberhalb einer Phasenumwandlung die Struktur der flüssigkristallinen Tieftemperaturphase an der Grenzfläche vorgebildet wird, wobei über die Konzentration der Tensidverbindung in der wässrigen Phase die Stärke des ordnenden Grenzflächenpotentials gesteuert werden kann. Temperatur und Tensidkonzentration ermöglichen somit eine vollständige Kontrolle über die Struktur der flüssigkristallinen Grenzflächenschicht. Das Projekt verfolgt zwei Ziele: Zum einen soll die Kontrollierbarkeit des Grenzflächenpotentials zur experimentellen Untersuchung von grundlegenden Fragestellungen über Strukturbildung und Benetzung an Grenzflächen genutzt werden. Zum anderen sollen Flüssigkristalle als Bestandteil von Gel-Emulsionen in Mikrofluidik-Anwendungen eingesetzt werden; aus der Kontrolle über die Struktur der Flüssigkristall/Wasser-Grenzfläche sollen neuartige Möglichkeiten entwickelt werden, die Struktur dieser Emulsionen in den Mikrokanälen zu beeinflussen.