Tesi di LAUREA Titolo Microstruttura di elastomeri nematici sotto sforzo Data 2010-07-22 Autore/i Biasibetti, Luca Relatore Biscari, P. Full text non disponibile Abstract Moltissimi tra i materiali esistenti, biologici o meno, possiedono particolari caratteristiche intermedie tra quelle note ai solidi e ai liquidi. Dall inizio degli anni settanta, è stato coniato il termine di materia soce per descrivere il comportamento di questi materiali, le cui particolarità sono collegate principalmente alla loro capacità di interazione tra i gradi di libertà micro e macroscopici. In pratica la materia soce presenta una grande varietà di stati sici, in cui si auto-organizza, a seconda delle variazioni termiche o meccaniche applicate. Per questo motivo i comportamenti interessanti di tale materia sorgono in modi imprevedibili o molto dicili da prevedere. Oltre a questa interazione tra gradi di libertà micro e macroscopici, questi materiali presentano la caratteristica comune di possedere tipiche strutture grandi rispetto alla scala di grandezza atomica, ma abbastanza piccole per potersi muovere secondo un moto Browniano, le cui oscillazioni avvengono in un sistema termico. Per questo tali sistemi possono essere visualizzati come in uno stato costante di moto casuale. Inoltre la capacità di auto-organizzarsi a livello molecolare, legata al moto Browniano, permette a tali sistemi di muoversi attraverso stati di equilibrio. Esempi di comuni materiali soci sono i materiali di imballaggio, adesivi, detergenti, vernici, additivi, ecc. Inoltre, una varietà di materiali biologici (sangue, muscoli, latte...) sono classicabili come soci. Fanno parte di questo gruppo anche alcuni tra i più noti materiali attualmente studiati per le loro importanti applicazioni tecnologiche e che saranno oggetto di approfondimento in questo elaborato: i cristalli liquidi e in particolare gli elastomeri nematici. Questi ultimi sono materiali molto complessi che combinano le proprietà di diversi costituenti. In essi coesiste infatti un delicato equilibrio creato dalla presenza contemporanea della spontanea orientazione locale dei cristalli liquidi e della tendenza al disordine entropico tipica dei polimeri. Proprio per questo motivo essi possiedono numerose rilevanti proprietà. In primo luogo, gli elastomeri liquido-cristallini, riportano un ordine orientazionale in materiali soci amor, inoltre possiedono una sensibile reattività nelle variazioni di forma molecolari associata a reversibilità nelle deformazioni, ed infine non presentano forti vincoli topologici. La stringente combinazione tra proprietà orientazionali ed elasto-meccaniche (tra cui la memoria di forma, prima conseguenza della già citata reversibilità alle deformazioni) rende gli elastomeri nematici un importante oggetto di ricerca. In particolare le loro caratteristiche presentano un notevole interesse sperimentale, in quanto modicando opportunamente la composizione chimica di questi materiali, è possibile indurre una variazione reversibile di forma non solo al variare della temperatura ma anche attraverso l applicazione di campi elettrici e magnetici o stimoli ottici. Gli elastomeri risultano quindi molto importanti in alcune attuali applicazioni nel campo dell ottica, dei tessuti articiali e dei sensori. Iniziamo la trattazione introducendo e caratterizzando la fase liquido cristallina e le teorie che descrivono la specifica fase nematica passando poi alla costruzione della struttura elastomerica. In questo elaborato cercheremo di capire come questi materiali sono microscopicamente strutturati e come possano reagire strutturalmente all applicazione di una deformazione.