بخشی از مقاله
چکیده
هدف از این کار، محاسبه معادلات دینامیکی یک ذره و دو ذره کلوئیدي غوطه ور در بلور مایع نماتیک است. مولفه هاي سرعت ذره را بر حسب پارامتر q=γθ / γr بدست می آوریم، که در آن γθ و γr دو ضریب چسبندگی مستقل هستند.بررسی مسیر حرکت ذره در دو مورد مذکور با سرعت ثابت با در نظر گرفتن نیروهاي وزن، چسبندگی و نیروهاي دو قطبی می پردازیم.
مقدمه
در سال هاي اخیر، به پراکندگی هاي کلوئیدي در بلورهاي مایع نماتیک، به عنوان دسته مجزایی از مواد مرکب نسبت به پراکندگی هاي کلوئیدي معمول توجه شده است. بلورهاي مایع، به عنوان یکی از بهترین سامانه ها براي بررسی عیوب توپولوژیکی هستند، زیرا به آسانی قابل کنترل می باشند. ازذرات غوطهور شده وارونی و چندتایی در تعیین عیوب توپولویکی و برهمکنشهاي بین ذرات استفاده میکنیم. دو نوع چنگزدگی قوي در سطح ذره وجود دارد: چنگزدگی هوموتروپیک یا عمودي و چنگزدگی مماسی یا صفحهاي. در چنگزدگی عمودي، جهتنما بر سطح ذرات عمود است، اما در چنگزدگی صفحهاي جهتنما موازي سطح ذرات است. با استفاده از ترکیبات دوگانه دوست که در مرز بلور مایعآب – جذب میشوند، میتوان چنگزدگی در آزمایشات را کنترل کرد.
براي ایجاد چنگزدگی عمودي از فعال کننده مسطح مولکولی و براي ایجاد چنگزدگی مماس قوي از مواد پلیمري کمک گرفته میشود. کنترل چنگزدگی قوي موجب میشود که استفاده از ذرات غوطهور در بلور مایع نماتیک در مطالعه طبیعت برهمکنش- هاي کلوئیدي در میزبان نماتیک بسیار مؤثر باشد. هنگامیکه یک ذره کلوئیدي با چنگزدگی عمودي به بلور مایع نماتیک اضافه میکنیم، یک عیب نقطهاي با بار یک در بیرون از کلوئید تشکیل میشود [2] که با بار نقطهاي شعاعی ترکیب میشود و بار کل صفر میشود. به شرطی بار کل صفر است که عیب نقطه- اي دوم، هذلولوي باشد. مجموعه ذره – عیب یک دو قطبی توپولوژیکی تشکیل میدهند.
در اینجاعیوب توپولوژیکی از حضور ذرات خارجی ناشی می شوند و بنابراین مسئله مهم و جالبی از فیزیک ماده چگال را تشکیل می دهند .[1] نیروهاي بین ذره اي میان کلوئیدهاي بلورهاي مایع نماتیک، توسط یادا و همکارانش با استفاده از روش به دام اندازي با پرتو لیزر با حساسیت پیکونیوتن اندازه گیري شده است .[3] اثر متقابل بین ذرات کروي با چنگ زدگی سطحی ضعیف که بصورت چهار قطبی می باشد، توسط راندول و همکارانش ارائه شده که با پتانسیلی با r -5 متناسب است . [4]
دینامیک دو ذره کلوئیدي که در بلور مایع نماتیک غوطه ور هستند توسط شاهزمانیان و شعاري نژاد بررسی شده است.[5] نیروي چسبندگی به روش عددي توسط استارك و همکارانش نیز محاسبه شده است.[6] نیروي چسبندگی وارد بر یک خط نقصان متحرك در بلور مایع نماتیک توسط ریسکین و همکارانش [7] بدست آمده است. در اینجا ما نخست به محاسبه معادله حرکت و مسیر یک ذره کلوئیدي غوطه وردر بلور مایع نماتیک و سپس به محاسبه دینامیک دو ذره کلوئیدي غوطه ور در بلور مایع نماتیک-ناهمسانگرد تحت تاثیر نیروي وزن می پردازیم.
