Dissertação de Mestrado #281: Ricardo Falcão

A teoria de Mullins-Sekerka explica com sucesso instabilidades celulares durante a solidificação direcional de várias misturas binárias e também da interface nemático-isotrópico. Do estudo do recuo da interface plana obtem-se os valores para os coeficientes de segregação e de difusão para o hexacloretano na fase isotrópica do cristal líquido 8CB. Do estudo da evolução temporal da instabilidade celular para o cristal líquido 8CB dopado com hexacloretano, determina-se o valor do comprimento de capilaridade (razão entre a tensão superficial e o calor latente) que limita o vetor de onda máximo do padrão celular, ajustando os resultados obtidos com a teoria de Mullins-Sekerka onde os valores do coeficiente de segregação e de difusão usados são os medidos na evolução da interface plana. Porém o valor obtido para o comprimento de capilaridade do=10 angstrons é muito maior que o valor previsto de 0.05 angstrons. Nesse trabalho conseguimos explicar essa discrepância. Ao invés de modelar em detalhes a cinética da interface nemático-isotrópico, baseada em argumentos termodinâmicos, o efeito do menisco é modelado através da equação de Gibbs-Thomson. Uma conexão entre a tensão superficial nemático-isotrópico, comprimento de capilaridade, e a energia de ancoramento substrato-nemático é estabelecida. A energia de ancoramento depende da interação substrato-cristal líquido e pode ser bastante aumentada devido a adsorção seletiva de íons no substrato, o que explica os valores extremamente grandes observados para o comprimento de capilaridade.