همبستگي رئولوژي انبساطي سطح و فراوري بلورهاي مايع مواد دو بعدي: بررسي موردي فازهاي مختلف بلور مايع اكسيد گرافن

نانوشاره‌هاي حاوي صفحات دو بعدي اكسيد گرافن (GO) بر پايه آب به دليل نسبت منظري بالا، به طور ذاتي امكان تشكيل فاز نماتيككه يكي از فازهاي سامانه‌هاي بلور مايع است را دارا هستند. در اين مطالعه نشان داده شده است كه خواص ويسكوالاستيك منحصر به فرد اكسيد گرافن، آن را در دسته‌اي جديد از مواد نرم قرار مي‌دهد. بر اساس يافته‌هاي بنيادي حاصل از اين پژوهش، مي‌توان راهبردهايي جديد براي توسعه پروتكل‌هاي ساخت مواد نرم دو بعدي به صورت كاربردي با استفاده از تكنيك‌هاي فراوري مرسوم تدوين كرد. محدوده‌هاي غلظتي مربوط به فازهاي همسانگرد، دو فازي و ناهمسانگرد (نماتيك) بر اساس نتايج تصويربرداري با نور قطبيده تعيين شد. استفاده از صفحات دو بعدي با نسبت منظري بالا (بالاتر از ۳۵۰۰۰) منجر به كاهش غلظت شروع منطقه دوفازي يعني 05/0 ‌گرم بر ‌ليتر و منطقه كاملاً نماتيك به غلظت 25/0 ‌گرم بر ‌ليتر شد. رئولوژي برشي و انبساطي سطح نشان داد كه با تشكيل فاز بلور مايع، ميزان مدول در نواحي با بسامد كم، جهش چشمگيري داشته و با تشكيل فازكاملاً نماتيك ميزان مدول در اين ناحيه مستقل از بسامد بوده كه بيان كننده رفتار جامدگونه است. نتايج به دست آمده نشان داد كه تركيب غلظت كم صفحات دو بعدي درمحيط پشتيبان به همراه مدول بالا، امكان استفاده از تكنيك‌هاي مختلف فراوري مانند ترريسي، الكترواسپري و چاپگرهاي دو بعدي و سه بعدي را براي فرمولاسيون‌هاي بر پايه اكسيد گرافن فراهم مي‌سازد.