Міжфазові взаємодії та електрична провідність в композитах вуглецеві нанорурки/рідкий кристал

Abstract

Методами ДСК, ІЧ-спектроскопії та міряння електропровідности досліджено поведінку багатошарових вуглецевих нанорурок (НР), дисперґованих у мезогенній матриці (ЕББА). Результати свідчать про наявність сильної інтеґрації між НР і ЕББА в інтервалі концентрацій НР між 0,05 і 1% мас. Втілення НР в ЕББА призводить до підвищення температур фазових переходів як з нематичної до ізотропної, так і з кристалічної до нематичної фази. Дані ІЧ-спектроскопії свідчать про підвищення енергії міжфазової взаємодії при підвищенні концентрації НР. Дані з електричної провідности підтверджують присутність перколяційного переходу за концентрацій НР, вищих за 0,05—0,1% мас. Нелінійні залежності електричної провідности від прикладеної напруги свідчать про важливість стрибкового механізму транспорту заряду та наявність широкого розподілу значень висоти стрибкових бар’єрів.

Behaviour of the multiwall carbon nanotubes (NT) dispersed inside the mesogene matrix (EBBA) is studied by DSC, IR spectroscopy, and electrical conductivity measurements. The results show the presence of strong integration of NTs in EBBA within the range of NT concentrations from 0.05 to 1 wt.%. Incorporation of NTs into EBBA increases the temperature of both nematic—isotropic and crystal—nematic transitions. IR data point to the in-crease of the energy of interface interaction with NTs concentration. Electrical-conductivity data demonstrate existence of the percolation threshold at NT concentrations exceeding 0.05—0.1 wt.%. The observed nonlinear dependences of electrical conductivity on the applied voltage and frequency bear witness to importance of the hopping mechanism of carrier transport and presence of wide distribution of the hopping-barriers heights.

Методами ДСК, ИК-спектроскопии и измерения электропроводности исследовано поведение многослойных углеродных нанотрубок (НТ), диспергированных в мезогенной матрице (ЭББА). Результаты свидетельствуют о наличии сильной интеграции между НТ и ЭББА в интервале концентраций НТ между 0,05 и 1% мас. Внедрение НТ в ЭББА приводит к повышению температур фазовых переходов как из нематической в изотропную, так и из кристаллической в нематическую фазу. Данные ИК-спектроскопии свидетельствуют об увеличении энергии межфазовых взаимодействий при повышении концентрации НТ. Данные по электрической проводимости подтверждают присутствие перколяционного перехода при концентрациях НТ выше 0,05— 0,1% мас. Наблюдаемые нелинейные зависимости электрической проводимости от приложенного напряжения и частоты свидетельствуют о важности прыжкового механизма транспорта заряда и наличии широкого распределения значений высоты прыжковых барьеров.