Simulation of bulk phases formed by polyphilic liquid crystal dendrimers
A coarse-grained simulation model for a third generation liquid crystalline dendrimer (LCDr) is presented. It allows, for the rst time, for a successful molecular simulation study of a relation between the shape of a polyphilic macromolecular mesogen and the symmetry of a macroscopic phase. The mod...
Збережено в:
| Дата: | 2010 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2010
|
| Назва видання: | Condensed Matter Physics |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/32104 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Simulation of bulk phases formed by polyphilic liquid crystal dendrimers / J.M. Ilnytskyi, J.S. Lintuvuori, M.R. Wilson // Condensed Matter Physics. — 2010. — Т. 13, № 3. — С. 33001:1-16. — Бібліогр.: 55 назв. — англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-32104 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-321042012-04-09T12:22:22Z Simulation of bulk phases formed by polyphilic liquid crystal dendrimers Ilnytskyi, J.M. Lintuvuori, J.S. Wilson, M.R. A coarse-grained simulation model for a third generation liquid crystalline dendrimer (LCDr) is presented. It allows, for the rst time, for a successful molecular simulation study of a relation between the shape of a polyphilic macromolecular mesogen and the symmetry of a macroscopic phase. The model dendrimer consists of a soft central sphere and 32 grafted chains each terminated by a mesogen group. The mesogenic pair interactions are modelled by the recently proposed soft core spherocylinder model of Lintuvuori and Wilson [J. Chem. Phys, 128, 044906, (2008)]. Coarse-grained (CG) molecular dynamics (MD) simulations are performed on a melt of 100 molecules in the anisotropic-isobaric ensemble. The model LCDr shows conformational bistability, with both rod-like and disc-like conformations stable at lower temperatures. Each conformation can be induced by an external aligning eld of appropriate symmetry that acts on the mesogens (uniaxial for rod-like and planar for disc-like), leading to formation of a monodomain smectic A (SmA) or a columnar (Col) phase, respectively. Both phases are stable for approximately the same temperature range and both exhibit a sharp transition to an isotropic cubic-like phase upon heating. We observe a very strong coupling between the conformation of the LCDr and the symmetry of a bulk phase, as suggested previously by theory. The study reveals rich potential in terms of the application of this form of CG modelling to the study of molecular self-assembly of liquid crystalline macromolecules. Розроблено огрублену модель рідкокристалічного дендримера (РКД) 3-ї генерації, завдяки чому вперше в літературі вивчено взаємозв'язок між формою рідкокристалічної макромолекули та симетрією макроскопічної фази за допомогою молекулярної динаміки. Модель складається з м'якої центральної сфери, до якої приєднано 32 ланцюжки, кожен із яких закінчується мезогенною групою. Останні взаємодіють за допомогою недавно запропонованого анізотропного потенціалу з м'якою серцевиною Лінтувуорі та Вілсона [J. Chem. Phys, 128, 044906, (2008)]. За допомогою методу огрубленої молекулярної динаміки змодельовано розплав 100 молекул РКД в анізотропно-ізобаричному ансамблі. Запропонована модель РКД продемонструвала конформаційну бістабільність, за якої як паличкоподібна, так і дископодібна конформації виявляються стабільними за низьких температур. Кожна з цих 2-х конформацій може ініціюватись зовнішнім полем із відповідною симетрією, в результаті в розплаві спонтанно формуються або монодоменна смектична фаза (із паличкоподібних конформацій, ініційованих одновісним полем), або стовпцева фаза (із дископодібних конформацій, ініційованих планарним полем). Обидві фази є стабільними приблизно в тому ж температурному інтервалі та у процесі нагрівання переходять в ізотропну кубічну фазу через яскраво виражений фазовий перехід. Спостережено сильний зв'язок між конформацією РКД і симетрією об'ємної фази, на що вказано раніше в теоретичних роботах. Дослідження виявляє великий потенціал в застосуванні огрубленого моделювання до опису просторової самоорганізації рідкокристалічних макромолекул. 2010 Article Simulation of bulk phases formed by polyphilic liquid crystal dendrimers / J.M. Ilnytskyi, J.S. Lintuvuori, M.R. Wilson // Condensed Matter Physics. — 2010. — Т. 13, № 3. — С. 33001:1-16. — Бібліогр.: 55 назв. — англ. 1607-324X PACS: 02.70.Ns, 61.30.Vx, 61.30.Cz, 61.30.Gd http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/32104 en Condensed Matter Physics Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
English |
| description |
A coarse-grained simulation model for a third generation liquid crystalline dendrimer (LCDr) is presented. It allows, for the rst time, for a successful molecular simulation study of a relation between the shape of a polyphilic macromolecular mesogen and the symmetry of a macroscopic phase. The model dendrimer consists of a soft central sphere and 32 grafted chains each terminated by a mesogen group. The mesogenic pair interactions are modelled by the recently proposed soft core spherocylinder model of Lintuvuori and Wilson [J. Chem. Phys, 128, 044906, (2008)]. Coarse-grained (CG) molecular dynamics (MD) simulations are performed on a melt of 100 molecules in the anisotropic-isobaric ensemble. The model LCDr shows conformational bistability, with both rod-like and disc-like conformations stable at lower temperatures. Each conformation can be induced by an external aligning eld of appropriate symmetry that acts on the mesogens (uniaxial for rod-like and planar for disc-like), leading to formation of a monodomain smectic A (SmA) or a columnar (Col) phase, respectively. Both phases are stable for approximately the same temperature range and both exhibit a sharp transition to an isotropic cubic-like phase upon heating. We observe a very strong coupling between the conformation of the LCDr and the symmetry of a bulk phase, as suggested previously by theory. The study reveals rich potential in terms of the application of this form of CG modelling to the study of molecular self-assembly of liquid crystalline macromolecules. |
| format |
Article |
| author |
Ilnytskyi, J.M. Lintuvuori, J.S. Wilson, M.R. |
| spellingShingle |
Ilnytskyi, J.M. Lintuvuori, J.S. Wilson, M.R. Simulation of bulk phases formed by polyphilic liquid crystal dendrimers Condensed Matter Physics |
| author_facet |
Ilnytskyi, J.M. Lintuvuori, J.S. Wilson, M.R. |
| author_sort |
Ilnytskyi, J.M. |
| title |
Simulation of bulk phases formed by polyphilic liquid crystal dendrimers |
| title_short |
Simulation of bulk phases formed by polyphilic liquid crystal dendrimers |
| title_full |
Simulation of bulk phases formed by polyphilic liquid crystal dendrimers |
| title_fullStr |
Simulation of bulk phases formed by polyphilic liquid crystal dendrimers |
| title_full_unstemmed |
Simulation of bulk phases formed by polyphilic liquid crystal dendrimers |
| title_sort |
simulation of bulk phases formed by polyphilic liquid crystal dendrimers |
| publisher |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| publishDate |
2010 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/32104 |
| citation_txt |
Simulation of bulk phases formed by polyphilic liquid crystal dendrimers / J.M. Ilnytskyi, J.S. Lintuvuori, M.R. Wilson // Condensed Matter Physics. — 2010. — Т. 13, № 3. — С. 33001:1-16. — Бібліогр.: 55 назв. — англ. |
| series |
Condensed Matter Physics |
| work_keys_str_mv |
AT ilnytskyijm simulationofbulkphasesformedbypolyphilicliquidcrystaldendrimers AT lintuvuorijs simulationofbulkphasesformedbypolyphilicliquidcrystaldendrimers AT wilsonmr simulationofbulkphasesformedbypolyphilicliquidcrystaldendrimers |
| first_indexed |
2023-10-18T17:33:59Z |
| last_indexed |
2023-10-18T17:33:59Z |
| _version_ |
1796141883984969728 |