Cristales líquidos y geles basados en supramoléculas y macromoléculas que contienen trifenilenos funcionalizados - Vadra, Nahir (2020)
Los cristales líquidos dicóticos (CLD) presentan un gran interés debido a la potencial combinación entre las propiedades moleculares de los mesógenos que los componen y la fluidez característica de las fases cristal líquido (CL). En particular, los trifenilenos (TF) hexasustituidos, tienen tendencia a auto-ensamblarse dando origen en general a mesofases columnares. Previamente, se han obtenido resultados exitosos en el desarrollo de ciertas propiedades físicas, como el trasporte de carga a lo largo de las columnas formadas por estos mesógenos, convirtiéndose en interesantes candidatos para su incorporación en sistemas de electrónicos. Se ha demostrado también que la introducción de grupos funcionales terminales influye sobre el tipo de organización supramolecular. Por otro lado, la incorporación de TF mesogénicos en sistemas poliméricos ha despertado interés debido a la potencial combinación de las propiedades mecánicas de los polímeros y la tendencia a auto-ensamblarse de los CL; un ejemplo de ello es la posibilidad de obtener muestras macroscópicamente orientadas. El objetivo general de esta tesis fue estudiar la influencia de distintos parámetros moleculares sobre la organización y propiedades de materiales blandos basados en TF funcionalizados. El estudio abarcó tres tipos de sistemas con niveles crecientes de complejidad molecular. En primer lugar, TF monoméricos con grupos funcionales (hidroxilos) terminales. En segundo término, polímeros lineales (poliésteres) que incorporan tales monómeros dihidroxilados de TF en la cadena principal. Finalmente, poliésteres entrecruzados, en los que el agente entrecruzante es también una unidad de TF. Los sistemas monoméricos presentaron autoorganización tanto en fase pura –aparición de fases CL-como en solventes –formación de geles-. En todos los casos la presencia de los hidroxilos terminales resulta determinante tanto del tipo de fase CL como de la estabilidad de los organogeles. Esto se evidencia, por ejemplo, en la influencia sobre tales propiedades del patrón de funcionalización, de la distancia del grupo terminal al core TF, o de la naturaleza del grupo funcional -por comparación con otros trabajos. En cuanto a los sistemas poliméricos, todos presentaron fases CL a temperatura ambiente. Si bien los cambios realizados sobre ciertos parámetros moleculares no fueron determinantes en el tipo de fase formada, este cambio permitió que alguno de estos materiales se oriente sobre sustratos como vidrio y NaCl de manera tal que los planos moleculares de los discos se encuentren ''cara a cara'' con respecto a la superficie del sustrato. Por último, se prepararon y caracterizaron polímeros entrecruzados que involucraron poliésteres que contienen como comonómeros dos unidades mesogénicas de TF, obteniéndose así polímeros que poseen un solo grupo conector entre pares de TF. Se encontró que el agregado de 20-60% de agente entrecruzante, genera fases CL con rangos de existencia térmica, más altos que el del polímero sin entrecruzar. Es de destacar que el poliéster con mayor proporción de agente entrecruzante presentó la capacidad de orientarse parcialmente sobre soportes de vidrio.