Flüssige Fäden

Dieser Vorschlag zielt auf eine internationale Zusammenarbeit zwischen dem Lehrstuhl für Nichtlineare Phänomene der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Deutschland, sowie dem Liquid Crystal Institute und dem Fachbereich Physik der Kent State University ab. Wir planen ein vielschichtiges, umfassendes Projekt zur Erforschung neuer Arten von Flüssigkeitsfasern mit hochspezialisierter Funktionalisierung. Die Bedeutung für die Materialwissenschaft und die technologische Relevanz von Fasern aus weicher Materie können gar nicht hoch genug eingeschätzt werden. Die Voraussetzungen, die es ermöglichen, Flüssigkeiten zu langen, dünnen, starken und flexiblen Filamenten mit gewünschten Eigenschaften zu ziehen, sind erst teilweise verstanden. Jüngste Ergebnisse unter Verwendung mesogener Flüssigkeiten mit neuartigen Molekülstrukturen, Symmetrieeigenschaften und physikalischen Merkmalen haben eine völlig neue Klasse von Filamentstrukturen ermöglicht, die nicht nur zu langen, dünnen Fasern gezogen werden können, sondern auch zu anisotropen und polaren Elastomerfäden vernetzt werden können, die nach dem Ziehen ihre Form beibehalten. Bislang ist die Grundlagenforschung dazu, was eine zu einer Faser gezogene mesogene Flüssigkeit stabilisiert, noch nicht vollständig geklärt. Ein solches Verständnis wird die Voraussetzung für die Materialoptimierung und die Suche nach neuen Mesophasen sein, die stabile Fasern erzeugen.

Liquid threads

This proposal aims at an international collaborative effort between the Department of Nonlinear Phenomena of Otto-von-Guericke University of Magdeburg, Germany and the Liquid Crystal Institute and the Department of Physics of Kent State University. We plan a multi-faceted, comprehensive project to study new types of fluid fibers with highly specialized functionalization. The significance for materials science and the technological importance of soft matter fibers cannot be overstated. The preconditions that allow drawing fluids into long, thin, strong, flexible filaments with desired properties are only partially understood. Recent results using mesogenic fluids with novel molecular structures, symmetry properties and physical characteristics have enabled an entirely new class of filament structures that not only can be drawn to long, thin fibers, they can also be cross-linked to anisotropic and polar elastomer threads, which retain their shape after drawing. So far, the fundamental science of what stabilizes a mesogenic fluid pulled into a fiber is not fully understood. Such an understanding will be the precondition for material optimization and the search for new mesophases that produce stable fibers.