IIMAS - FENOMEC
UNAM
Defectos generados por nanocoloides en un medio nemático simulados por Multi-Particle
Collision Dynamics
Resumen:
Los defectos generados en cristales líquidos (LC) pueden modificar las propiedades macroscópicas del
mismo y con ello se pueden desarrollar novedosas aplicaciones. Por ejemplo, el diseño de sensores LC,
autoensamblado de partículas y dispositivos electro-ópticos rápidos. La formación de estos defectos
topológicos puede ser inducida por la interacción entre el cristal líquido y una superficie. Multi-Particle
collision Dynamics (MPCD) es un novedoso método que incorpora efectos de flujo, el cual se ha
utilizado para simular líquidos isotrópicos y líquidos nemáticos. En el presente, hemos realizado una
implementación del método para el estudio de nanocoloides en solventes nemáticos. El acoplamiento
entre los campos de flujo y orientación se incorpora a través de la aplicación de la teoría de Leslie-
Ericksen para la reorientación de barras delgadas bajo flujo. Los resultados muestran que la dinámica
de colisión de partículas mantiene los defectos tipo anillo de Saturno en el solvente cuando se considera
el anclaje homeotrópico en los coloides. Se cuantificaron los cambios en las estructuras topológicas
inducidas por diferentes fuerzas de anclaje y espontaneas fluctuaciones de flujo. Se observó que los
defectos alrededor de dos partículas coloidales cercanas permanecen estables, resultados que coinciden
con los obtenidos en experimentos y técnicas numéricas alternativas. Además, se realizaron
simulaciones de un flujo nemático uniforme que pasa alrededor de un coloide suspendido. En estas se
encontró que los anillos de Saturno se desplazan a lo largo de la dirección de la corriente. Para flujos
muy intensos el anillo de Saturno se puede separar del coloide, aunque el movimiento del defecto y de
la partícula suspendida alcanza un estado estable en donde las disclinaciones están alineadas con el
líneas de corriente.
Informes: coloquiomym@gmail.com, o al 5622-3564.