Вязкоупругость жидкокристаллического раствора синтетического полипептида в рамках структурной модели

Цель: рассмотреть вязкоупругие характеристики лиотропного жидкого кристалла, а именно – раствора синтетического полипептида поли-β-бензил-аспартата (PBA) в m-крезоле, которые были получены при различных значениях амплитуды деформации.

Процедура и методы. Проведена аппроксимация экспериментальных данных динамических измерений уравнениями структурной реологической модели на отдельных интервалах циклической частоты сдвиговых колебаний.

Результаты. Показана возможность применения уравнений структурной модели для описания частотных зависимостей динамических модулей в условиях нелинейной вязкоупругости. Показано, что величина коэффициентов реологических уравнений зависит от амплитуды деформации в соответствии с положениями структурной модели.

Теоретическая и/или практическая значимость. Показано, что уравнения структурной реологической модели способны аппроксимировать экспериментальные данные динамических измерений в случае лиотропного жидкого кристалла. Реологические уравнения сохраняют свой вид при разных заданных значениях амплитуды деформации, которые находятся в области нелинейной вязкоупругости.

1. Larson R. G. The Structure and Rheology of Complex Fluids. N.Y., Oxford: Oxford University Press, 1999. 663 p.

2. Lyotropic liquid crystals for parenteral drug delivery / V. P. Chavda, S. Dawre, A. Pandya, L. K. Vora, D. H. Modh, V. Shah, D. J. Dave, V. Patravale // Journal of Controlled Release. 2022. Vol. 349. P. 533–549. DOI: 10.1016/j.jconrel.2022.06.062.

3. Шрамм Г. Основы практической реологии и реометрии / пер. с англ., под ред. В. Г. Куличихина. М.: КолосС, 2003. 312 с.

4. Palomo A. R. Study of the flow-induced structure and anisotropy in lyotropic liquid crystals for hierarchical composites: Licentiate Thesis of engineering. Sweden, Gothenburg: Chalmers University of Technology, 2020. 52 p.

5. Absorption of CO2 in lyotropic liquid crystals / S. Rodríguez-Fabià, M. Øyen, N. Winter-Hjelm, J. Norrman, R. Lund, G. H. Sørland, H. K. Knuutila, J. Sjöblom, K. G. Paso // Molecular Crystals and Liquid Crystals. 2020. Vol. 703. Iss. 1, P. 87–106. DOI: 10.1080/15421406.2020.1780830.

6. Hybrid molecular/mineral lyotropic liquid crystal system of CTAB and graphene oxide in water / Y. Shao, M. Iliut, I. Dierking, A. Vijayaraghavan // Carbon. 2021. Vol. 173. P. 105– 114. DOI: 10.1016/j.carbon.2020.10.089.

7. In Situ Visualization of the Structural Evolution and Alignment of Lyotropic Liquid Crystals in Confined Flow / A. Rodriguez-Palomo, V. Lutz-Bueno, Xiaobao Cao, R. Kádár, M. Andersson, M. Liebi // Small. 2021. Vol. 17. Iss. 7. Article no. 2006229. DOI: 10.1002/smll.202006229.

8. Кирсанов Е. А., Матвеенко В. Н. Вязкость и упругость структурированных жидкостей: монография. М.: Техносфера, 2022. 284 с.

9. Kiss G., Orrell T. S., Porter R. S. Rheology and rheo-optics of anisotropic poly-β-benzylaspartate gel // Rheological Acta. 1979. Vol. 18. P. 657–661. DOI: 10.1007/BF01520363.

10. Вековищев М. П., Кирсанов Е. А. Неньютоновское течение структурированных систем. XXXVII. Вязкоупругость полимерного композита глина / нейлон11 // Жидкие кристаллы и их практическое использование. 2023. Т. 23. № 4. С. 67–75. DOI: 10.18083/LCAppl.2023.4.67.