| Título da Dissertação: | CARACTERIZAÇÃO ELETRO-ÓPTICA DE CRISTAIS LÍQUIDOS DIPERSOS EM MATRIZ POLIMÉRICA |
| Nome do Aluno: | MANOEL MESSIAS ALVINO DE JESUS |
| Banca Examinadora: | PAULO RICARDO GARCIA FERNANDES (orientador) JEAN JACQUES BONVENT - UMC HATSUMI MUKAI - UEM |
| Data da Defesa: | 31/05/2005 |
| Download: |  |
| Resumo: | Ao
longo de décadas, os cristais líquidos vêm sendo
utilizados quase que exclusivamente em dispositivos
eletro-ópticos tais como mostradores de
informações (displays) e sensores. A
caracterização de tais dispositivos torna-se
possível, sobretudo em função de suas propriedades
físicas anisotrópicas. Embora pesquisas em cristais
líquidos liotrópicos (CLL) apresentem peculiaridades
intrigantes do ponto de vista científico, o interesse nessa
classe de cristais líquidos é bastante focado para o
estudo de sistemas biológicos, tendo em vista o fato de que
apresentam estruturas semelhantes a muitos componentes orgânicos
como o sangue, membranas celulares e mitocôndrias. Porém,
a aplicação de CLL em mostradores não constitui,
necessariamente, uma barreira intransponível e sim um
gratificante desafio para os pesquisadores da área, levando-se
em consideração, sobretudo, o fato de que CLL possuem um
custo muito inferior a cristais líquidos termotrópicos
(CLT) com caracterização e produção
relativamente simples. Os CLL são formados pela dispersão
de moléculas anfifílicas em água, dando origem a
agregados, com anisotropia de forma, denominados “micela”.
Nas mesofases líquido cristalina, exibem uma ordem orientacional
de longo alcance, podendo ser uniaxial ou biaxial, ao passo que CLT
são formados por moléculas “rígidas”
com anisotropia de forma. Na segunda metade da década de 80 foi
desenvolvido um novo material à base de CL (cristal
líquido) e polímero, tal material foi denominado PDLC
(Polimer Dispersed Liquid Crystal – cristal líquido
disperso em polímero). Nesses elementos, o cristal
líquido encontra-se confinado em uma matriz polimérica em
pequenas cavidades esféricas (ou próximas de
esféricas), de tamanho variável de acordo com a
concentração da mistura CL – Polímero. O objetivo deste trabalho é estudar as propriedades eletro – ópticas tais como permissividade elétrica e transmitância de CLs e PDLCs. A permissividade elétrica desses materiais (em função da freqüência) é determinada através de uma técnica de espectroscopia dielétrica, em que o material a ser analisado é colocado entre as placas de um capacitor. A resposta dinâmica do material deve-se basicamente a mecanismos de relaxação dielétrica, ou seja, orientação de dipolos permanentes ou indução de dipolos. Nas medidas realizadas, utilizamos CLT (E7), CLL, PDLC (CLL + NOA65 e CLT + NOA65). Produzimos os PDLCs basicamente com um único polímero fotossensível, o NOA 65 (Norland Optical Adhesive 65). Foram caracterizadas células com diferentes concentrações de CL e diferentes espessuras. Observamos que as medidas de permissividade elétrica dos meios caracterizados dependem fortemente da geometria e da área do capacitor e nossos resultados mostram que a melhor geometria para caracterização dielétrica é a geometria circular, com área relativamente grande. As investigações das propriedades eletro-ópticas se deram basicamente através de três técnicas: espectroscopia dielétrica, refratometria óptica, e transmitância óptica, além de microscopia óptica de luz polarizada. Determinamos a permissividade elétrica em função da freqüência e amplitude do campo elétrico aplicado. Através dessas técnicas podemos observar o processo de relaxação de meios dielétricos tais como PDLC, formados por CLT e CLL, e a partir de então verificar as alterações sofridas em função do confinamento e da geometria do sistema. Provamos ainda que os resultados de espectroscopia dielétrica obtidos com um Lock-In, são equivalentes aos resultados obtidos com uma ponte de impedância comercial (Solartron 1260). |