Lyotropic Surfactant Liquid Crystals

Fairhurst, Claire E.; Fuller, Stuart; Gray, Jason; Holmes, Michael C.; Tiddy, G. J. T.

doi:10.1002/9783527620593.ch7

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“…Lyotrope Mesophasen amphiphiler Moleküle sind typische Beispiele für die Nanophasentrennung in Flüssigkristallen. [14,15] In Gegenwart von Wasser trennen sich in diesen Phasen hydrophile und hydrophobe Molekülteile auf der Nanometerebene, was zu einer flüssigkristallinen Ordnung führt. Bekanntlich bilden aromatische stabförmige Moleküle mit längeren aliphatischen Ketten eher thermotrope smektische (Schicht-)Phasen als solche mit kürzeren Ketten.…”

Section: Nanophasentrennungunclassified

“…Flüssigkristalle sollten darüber hinaus in biologischen Anwendungen von Nutzen sein, da die Strukturen lyotroper Flüssigkristalle den Anordnungen in lebenden Zellen ähneln. [14][15][16][17] Auch Phasen mit noch komplexeren Strukturen wurden bereits beschrieben: Ein Beispiel sind lamellare Komplexe von DNA mit kationischen Lipiden, von denen man sich Anwendungen in der Gentherapie verspricht. [16] Um Flüssigkristalle für weitere Funktionen zu erhalten, bedarf es neuartiger Moleküle und -sowohl makroskopisch als auch auf der Nanoebene -organisierter Strukturen.…”

Section: Introductionunclassified

“…Die Nanophasentrennung amphiphiler Moleküle in lyotropen Flüssigkristallen ist als Ursache für deren Mesomorphie lange bekannt. [14,15] Eine einfache Nanophasentrennung von aliphatischen und aromatischen Molekülteilen führt zu thermotropen smektischen Phasen. Allerdings ist das Potenzial dieses Ansatzes für die Entwicklung funktioneller thermotroper Flüssigkristalle erst kürzlich erkannt worden.…”

Section: Introductionunclassified

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Funktionelle flüssigkristalline Aggregate: selbstorganisierte weiche Materialien

2005

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Dynamische weiche Materialien werden im 21. Jahrhundert an Bedeutung gewinnen. Zwar sind diese Funktionsmaterialien nicht so beständig wie Metalle, Keramiken oder Plastik, dafür reagieren sie aber gut auf externe Reize. Geordnete weiche Materialien können dynamische Funktionen erfüllen. Flüssigkristalle aus selbstorganisierten Molekülen sind ein Beispiel hierfür: Sie eignen sich möglicherweise zum Elektronen‐, Ionen‐ oder Stofftransport sowie als sensorisch, katalytisch, optisch oder biologisch aktive Materialien. Um diese Funktionen auszuschöpfen, benötigt man unkonventionelle Materialentwürfe. Hier beschreiben wir aktuelle Ansätze zur Funktionalisierung von Flüssigkristallen und zeigen, wie das Design von Flüssigkristallen durch supramolekulare Aggregation und Nanophasentrennung zu einer Vielfalt selbstorganisierter Funktionsmaterialien führt.

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Section: Nanophasentrennungunclassified

Section: Introductionunclassified

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Funktionelle flüssigkristalline Aggregate: selbstorganisierte weiche Materialien

2005

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“…Liquid crystals (LCs) should also be useful in bio-related fields because the self-organized structures of lyotropic liquid crystals are compatible with those in living systems. [14][15][16][17] More complex structures of these phases have been reported. One example is lyotropic lamellar complexes of DNA and cationic lipids, which have potential for gene therapy.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Functional Liquid‐Crystalline Assemblies: Self‐Organized Soft Materials

2005

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In the 21st century, soft materials will become more important as functional materials because of their dynamic nature. Although soft materials are not as highly durable as hard materials, such as metals, ceramics, and engineering plastics, they can respond well to stimuli and the environment. The introduction of order into soft materials induces new dynamic functions. Liquid crystals are ordered soft materials consisting of self-organized molecules and can potentially be used as new functional materials for electron, ion, or molecular transporting, sensory, catalytic, optical, and bio-active materials. For this functionalization, unconventional materials design is required. Herein, we describe new approaches to the functionalization of liquid crystals and show how the design of liquid crystals formed by supramolecular assembly and nano-segregation leads to the formation of a variety of new self-organized functional materials.

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“…Igepals are known to exist in water in several ordered phases (lyotropic liquid crystals) depending on amphiphilic concentration and temperature. The structure and properties of lyotropic liquid crystalline phases are of great interest because they seem to play an important role in many biological systems including cell membranes [1]. Igepal molecules are formed of two main parts, a hydrophobic alkyl chain, linear or branched, and a hydrophilic polyoxyethylenic chain terminated by a polar OH group.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Experimental and Theoretical Spectroscopic Studies on Selected Igepals

et al. 2000

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Several nonionic igepals characterized by the formula (C m H2 m +1 )-C6H4-(OCH 2 CH 2 ) n OH were investigated by high resolution NMR and IR spectroscopy. Gauge invariant atomic orbital density functional theory NMR calculations on model molecules in the gas phase additionally supported the assignment of experimental carbon signals. Different orientations of individual sub-units of an aliphatic chain relative to external magnetic field and trans-gαuche transitions were assumed to explain complex patterns of carbon spectra in the aliphatic region of igepals with linear alkyl chain.

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Lyotropic Surfactant Liquid Crystals

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Funktionelle flüssigkristalline Aggregate: selbstorganisierte weiche Materialien

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