剪切诱导的向列溶致色酮液晶色甘酸钠多畴结构

溶致色酮液晶（LCLCs）代表形成柱状聚集体的有机盘状分子的水分散体系。尽管对这些材料的兴趣日益增长，其流动行为仍知之甚少。在此，我们探究剪切对由 14wt % 色甘酸钠（DSCG）水分散体形成的向列 LCLC 动态结构的影响。我们采用原位偏光显微镜（POM）以及小角和广角 X 射线散射（SAXS/WAXS）来获取关于指向矢结构在宽剪切速率范围内的独立且互补的信息。DSCG 向列相表现出剪切变稀行为，具有两个剪切变稀区（区域 I：$\dot{\gamma}<1\,s^{-1}$，区域 III：$\dot{\gamma}>10 s^{-1}$），其间由伪牛顿区 II（$1 s^{-1}<\dot{\gamma}<10 s^{-1}$）隔开。该材料为翻转型。在区域 I（$\dot{\gamma}<1 s^{-1}$）中，指向矢沿涡度轴重排。将 $\dot{\gamma}$ 增至 above $1 s^{-1}$ 触发 disclination 环的成核。这些向错引入了偏离涡度方向的指向矢斑块并形成多畴织构。沿流动方向和涡度方向的畴延伸随剪切速率增至 $10 s^{-1}$ 而减小。在 $10 s^{-1}$ 以上，畴开始沿流动方向伸长。当 $\dot{\gamma}>100 s^{-1}$ 时，织构演化为周期性条纹，其中指向矢主要沿流动方向并带有左右倾斜。条纹周期随 $\dot{\gamma}$ 增大而减小。剪切诱导的转变为弹性能和黏性能的平衡所解释。特别地，向错成核与分隔具有不同指向矢倾斜的非奇异畴的壁处弹性能的增加相关。