Resumo: |
O problema da adsorção iônica e sua influência
na orientação molecular de uma amostra de cristal
líquido nemático (CLN) tem atraído a
atenção devido à necessidade de prescrever a
orientação do diretor na superficie de amostras
reais; isto é muito importante para aplicações
práticas e também para propósitos fundamentais. Em
um meio líquido cristalino haverá a presença
de de impurezas contendo íons, e, devido a forças
eletroquímicas, as superferfícies que limitam a amostra
adsorvem um tipo de íon surgindo, assim, contra-íons
dando origem a uma camada difusa no meio líquido-cristalino.
Consequentemente, existe um campo elétrico que é
muito intenso nas vizinhanças da superfície, mas
que decai rapidamente à medida que nos afastamos da
superfície. A presença do campo elétrico com um
forte gradiente nas vizinhanças da superf´ıcie
é a responsável pela mudança da
orientação molecular. Por esta razão, este
gradiente é usado para determinar a distribuição
do campo elétrico na amostra de CLN, usando para isso o
fenômeno de adsorção. Para este cálculo a
teoria de Poisson-Boltzmann, considerando a presença de uma
energia de adsorção localizada na superfície, tem
sido utilizada. Neste trabalho, é apresentada a
teoria para o fenômeno de adsorção em um
líquido isotrópico usando uma interação de
van der Waals entre os íons e a superf´ıcie. O que foi
acrescido neste modelo é a interação não
localizada na superf´ıcie entre as partículas do meio e a
superfície. No formalismo de Poisson-Boltzmann, nós
estabelecemos as equações fundamentais que governam o
fenômeno de adsorção, que foram resolvidas nos
limites de
baixa e alta voltagem. Nestes limites, todas as soluções
podem ser obtidas exatamente. Foram determinados o campo
elétrico na amostra e o comportamento do potencial
químico como função da espessura da amostra, e
para estes cálculos foram utilizados alguns parˆametros
relacionados com o meio líquido-cristalino.
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