Controlling the Nematic Liquid Crystallinity of Cellulose Nanocrystals with an Alcohol Ethoxy Sulfonate Surfactant
Notice bibliographique
Résumé
Cellulose nanocrystals (CNCs) are biobased colloidal nanorods that have unlocked new opportunities in the area of sustainable functional nanomaterials including structural films and coatings, biomedical devices, energy, sensing, and composite materials. While selective light reflection and sensing develop from the typical chiral nematic (cholesteric, Nem*) liquid crystallinity exhibited by CNCs, a wealth of technologies would benefit from a nematic liquid crystal (LC) with CNC uniaxial alignment. Therefore, this study answers the central question of whether surfactant complexation suppresses CNC chirality in favor of nematic lyotropic and thermotropic liquid crystallinity. Therein, we use a common surfactant having both nonionic and anionic blocks, namely, oligo(ethylene glycol) alkyl-3-sulfopropyl diether potassium salt (an alcohol ethoxy sulfonate (AES)). AES forms complexes with CNCs in toluene (a representative for nonpolar organic solvent) via hydrogen bonding with an AES' oligo(ethylene glycol) block. A sufficiently high AES weight fraction endows the dispersibility of CNC in toluene. Lyotropic liquid crystallinity with Schlieren textures containing two- and four-point brush defects is observed in polarized optical microscopy (POM), along with the suppression of the cholesteric fingerprint textures. The results suggest a nematic (Nem) phase in toluene. Moreover, thermotropic liquid crystallinity is observed by incorporating an excess of AES, in the absence of an additional solvent and upon mild heating. The Schlieren textures suggest a nematic system that undergoes uniaxial alignment under mild shear. Importantly, replacing AES with a corresponding nonionic surfactant does not lead to liquid crystalline properties, suggesting electrostatic structural control of the charged end group of AES. Overall, we introduce a new avenue to suppress CNC chirality to achieve nematic structures, which resolves the long-sought uniaxial alignment of CNCs in filaments, composite materials, and optical devices.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».