Việc điều khiển tinh thể lỏng bằng các thế năng bên ngoài, chẳng hạn như điện trường hoặc từ trường, có tầm quan trọng rất lớn trong nhiều ứng dụng công nghiệp và nghiên cứu. Việc hiểu rõ tác động của các cơ chế khác nhau trong một hệ đa hạt phức tạp như vậy là một thách thức khoa học. Tương tác giữa các hạt và thế năng bên ngoài, tương tác giữa các hạt, và trong trường hợp hệ keo, tương tác thủy động lực học, khi kết hợp với nhau, dẫn đến các trạng thái động học hấp dẫn và hành vi khuếch tán bất thường. Công trình này trình bày những hiểu biết mới về động lực học của tinh thể lỏng keo bằng mô phỏng máy tính. Để phục vụ mục đích này, một số hệ thống mô hình với độ phức tạp tăng dần được nghiên cứu. Hệ thống mô hình đầu tiên là hệ thống mô hình cơ bản nhất có thể: một hệ thống các hình trụ cầu cứng chỉ tương tác thông qua thể tích loại trừ. Ở bước tiếp theo, chuyển động Brownian, chuyển động ngẫu nhiên của các hạt keo trong chất lỏng, được đưa vào thông qua động lực học Langevin. Cuối cùng, tác động của tương tác thủy động lực học giữa các hạt cũng được nghiên cứu trong khuôn khổ Lattice Boltzmann.

Abstract:

The manipulation of liquid crystals by external potentials, such as electric or magnetic fields, is of great importance in many industrial and research applications. To gain insight into the impact of the different mechanisms in such a complex multi-particle system is a scientific challenge. Interactions between particles and external potential, particle-particle interactions, and, in case of colloidal systems, hydrodynamic interactions lead, in their interplay, to fascinating dynamical states and unusual diffusion behavior. This work presents new insights into the dynamics of colloidal liquid crystals with computer simulations. For this purpose several model systems of increasing complexity are studied. The first model system is the most basic model system possible: a system of hard spherocylinders that only interact via excluded volume. In a next step Brownian motion, the random motion of colloidal particles in a fluid, is included via Langevin Dynamics. Finally, also the impact of hydrodynamic interactions between the particles is studied within a Lattice Boltzmann framework

Ngôn ngữ:	eng
Tác giả:	Fischermeier, Ellen
Thông tin nhan đề:	Simulations of Colloidal Liquid Crystals
Nhà xuất bản:	FAU University Press
Loại hình:	Tài nguyên giáo dục mở / Bộ sưu tập: Kỹ thuật hóa học
Bản quyền:	https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/
Nguồn gốc:	https://library.oapen.org/handle/20.500.12657/109186
Mô tả vật lý:	283tr
Năm xuất bản:	2017