Anisotrope Hydrogele

Lyotrop flüssigkristalline Einkristallhydrogele (LSCH) mit makroskopisch einheitlicher Orientierung wurden durch photochemische Vernetzung dargestellt. Zur Ausbildung der flüssigkristallinen Phase wurden stäbchenförmige, formanisotrope Amphiphile verwendet, die ausschließlich eine lamellare Phase (L?) zeigen und eine polymerisierbare funktionelle Gruppe tragen. Es wurde ein neuer Vernetzertyp eingeführt, der entsprechend der Phasenstruktur der verwendeten Amphiphile angepasst war. Durch photoinduzierte, radikalische Polymerisation in der flüssigkristallinen Phase nach vorhergegangener Orientierung der Moleküle durch ein äußeres magnetisches Feld wurden dreidimensional stabile Hydrogele erhalten. <br>Eine einheitliche makroskopische Orientierung der lamellaren Schichten wurde mit der Röntgenbeugung, der winkelabhängigen With und durch Polarisationsmikroskopie festgestellt. <br>Isotrope Quellungsmessungen mit einem Lösungsmittel, das keine Flüssigkristallphase induziert, zeigten anisotropes Quellungsverhalten, verursacht durch die Vernetzung in der flüssigkristallinen Phase, die Vernetzung zwischen den lamellaren Schichten („inter layer“) gegenüber der Vernetzung in den lamellaren Schichten („intra layer“) bevorzugt. Nach Entfernen des Wassers wird eine lokale Topologie des Netzwerks erzeugt, die anisotrop ist. <br>Detaillierte Informationen über die Ankopplung der flüssigkristallinen Phase an die Konformation der Netzkette und über die Topologie des Netzwerkes gab die Untersuchung der makroskopische Dimension der Proben in Abhängigkeit ihres Wassergehalts (Hygroelastik). Innerhalb der lamellaren Phase quillt das anisotrope Hydrogel bevorzugt senkrecht zu den Lamellen, während die Dimension horizontal dazu nahezu konstant bleibt. <br>Diffusionsexperimente mit Tracermolekülen gaben weiteren Aufschluss über die Schichtstruktur der Hydrogele. Diffusion senkrecht zu den Lamellen ist wesentlich langsamer.

Author dc:creator

• Hickl, Markus Johannes

Contributors dc:contributor

• Finkelmann, Heino

• Hygroelastik
• Lyotrope flüssigkristalline Einkristallhydrogele
• Anisotropes Quellen
• Anisotrope Diffusion
• hygroelastic
• lyotropic liquid single crystal hydrogels
• anisotropic swelling
• anisotropic diffusion

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