Yeni sıvı kristal sistemlerin sentezi, karakterizasyonu ve mesomorfik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Geniş teknolojik kullanımları ile yoğun ilgi gören sıvı kristaller, maddenin eşsiz bir halidir. Sıvı kristalleri eşsiz yapan alışılmadık özelliği, anisotropi ve hareketliliğin kombinasyonudur. Sıvı kristaller, sıvılar gibi akışkandır fakat belli bir yönde düzenlerini sürdürürler. Katı ve sıvı faz arasında özelliklere sahip yeni fazları kapsayan çeşitli geçişler gösterirler. Mesofaz olarak adlandırılan bu fazlar moleküler yapıya bağlı olarak, sıcaklığın (termotropik sıvı kristal fazlar) ve konsantrasyonun (lyotropik sıvı kristal fazlar) özel şartları altında meydana gelir.Son zamanlarda, termotropik sıvı kristallerin yeni bir alt alanı olarak muz şekilli (banana-shaped) moleküller gelişmiştir. Bükülmüş çekirdeği ya da V- şekli nedeniyle `bananas' olarak adlandırılan akiral bükülmüş molekül geometrili bu moleküller, yeni ve ilginç mesofaz zenginliği sağlamaktadır. Bu fazların bazıları, pratik uygulamalardaki kullanım için ilginç imkanlar veren (anti)ferroelektriklik gibi alışılmadık fiziksel özellikler gösterir. Elektro-optiksel çevrilme davranışının keşfinden beri, moleküler yapı ve sergilenen mesofazların doğasını anlamak için, bükülmüş moleküler şekle sahip çok çeşitli bileşikler sentezlenmektedir. Polarite ve kiralitenin eşsiz özelliklerine sahip yeni bileşikleri elde etmek için muz şekilli sıvı kristaller alanında sistematik bir araştırma yapılmalıdır.Bu çalışmanın başlıca amacı, merkezi çekirdek olarak bifenil ünitesi içeren yeni muz şekilli moleküllerin dizaynı, sentezi ve mesofaz karakterizasyonudur. Mesomorfik özellikler ve geçiş sıcaklıkları üzerindeki yapısal çeşitliliğin etkisini araştırmak için muz şekilli moleküllerin farklı kısımları sistematik olarak (terminal zincirlerin uzunluğu ve türü, aromatik halka sayısı vb.) değiştirilmiştir. Bütün bu bileşiklerin yapıları klasik spektroskopik metodlar (1H-NMR, 13C-NMR, 29Si-NMR ve MS) ve elemental analiz (EA) kullanılarak karakterize edilmiştir. Bu bileşiklerin gösterdiği mesofazlar polarizasyon mikroskobu, diferansiyel tarama kalorimetrisi ve X-ray araştırmaları ile incelenmiştir. Ayrıca uygulamalarda aranan özellikleri için, elektrooptiksel çevrilme davranışları araştırılmıştır.