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:
| Опубліковано в: : | Condensed Matter Physics |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2010
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.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 |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-32104 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Ilnytskyi, J.M. Lintuvuori, J.S. Wilson, M.R. 2012-04-08T18:56:47Z 2012-04-08T18:56:47Z 2010 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 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/32104 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. MRW and JSL wishes to thank the EPSRC for the award of a DTA studentship to JSL (2006{ 2009). JI thanks S. Soko lowski and M. Schoen for fruitful discussions. en Інститут фізики конденсованих систем НАН України Condensed Matter Physics Simulation of bulk phases formed by polyphilic liquid crystal dendrimers Моделювання об'ємних фаз у розплаві поліфільних рідкокристалічних дендримерів Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Simulation of bulk phases formed by polyphilic liquid crystal dendrimers |
| spellingShingle |
Simulation of bulk phases formed by polyphilic liquid crystal dendrimers Ilnytskyi, J.M. Lintuvuori, J.S. Wilson, M.R. |
| 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 |
| author |
Ilnytskyi, J.M. Lintuvuori, J.S. Wilson, M.R. |
| author_facet |
Ilnytskyi, J.M. Lintuvuori, J.S. Wilson, M.R. |
| publishDate |
2010 |
| language |
English |
| container_title |
Condensed Matter Physics |
| publisher |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Моделювання об'ємних фаз у розплаві поліфільних рідкокристалічних дендримерів |
| 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.
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.
|
| issn |
1607-324X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.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. |
| work_keys_str_mv |
AT ilnytskyijm simulationofbulkphasesformedbypolyphilicliquidcrystaldendrimers AT lintuvuorijs simulationofbulkphasesformedbypolyphilicliquidcrystaldendrimers AT wilsonmr simulationofbulkphasesformedbypolyphilicliquidcrystaldendrimers AT ilnytskyijm modelûvannâobêmnihfazurozplavípolífílʹnihrídkokristalíčnihdendrimerív AT lintuvuorijs modelûvannâobêmnihfazurozplavípolífílʹnihrídkokristalíčnihdendrimerív AT wilsonmr modelûvannâobêmnihfazurozplavípolífílʹnihrídkokristalíčnihdendrimerív |
| first_indexed |
2025-12-07T21:03:55Z |
| last_indexed |
2025-12-07T21:03:55Z |
| _version_ |
1850884945601363968 |