Tuning the structure, thermal stability and rheological properties of liquid crystal phases via the addition of silica nanoparticles

文献情報

出版日 2019-11-05
DOI 10.1039/C9CP04908H
インパクトファクター 3.676
著者

Joshua B. Marlow, Thomas M. McCoy, Cat Q. Ho, Liliana de Campo, Robert Knott, Toby D. M. Bell, Rico F. Tabor


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要旨

The effects of adding silica nanoparticles of varying size and surface chemistry to a liquid crystal system were analysed using small-angle scattering and polarising light microscopy, with varying temperature and applied shear. It was found that nanoparticles aggregate at domain boundaries, causing a reduction in average liquid crystal domain size. These particles can inhibit phase transitions that occur at specific temperatures, ascribed to aggregates posing a kinetic barrier to rearrangement required for phase transitions. Nanoparticles can also promote the existence of specific phases, such as a deswollen hexagonal mesophase for the system studied here, suggested to be caused by silica aggregates ‘templating’ new phases. These findings have important implications for the application of such systems in biotechnology, and particularly the ability to completely inhibit a phase change at low temperature suggests the potential for mechanistic insight into new methods of cryopreservation.

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

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