Quasi-Elastic Light Scattering Study of Highly Swollen Lamellar and ?Sponge" Phases

Autor: Freyssingeas, ?ric, Roux, Didier, Nallet, Fr?d?ric
Zdroj: Journal de Physique II; June 1997, Vol. 7 Issue: 6 p913-929, 17p
Abstrakt: We investigate experimentally, using quasi?elastic light scattering the dynamical properties of highly swollen lamellar and ?sponge" phases. In our system the structural sizes ? smectic period for lamellar phases or characteristic cell size for ?sponge" phases ? may be changed continuously by adding solvent up to scales of the order of optical wavelengths, i.e. several thousand ?. We observe the usual hydrodynamic behaviour, with monoexponential relaxation in time and q2scaling in reciprocal space when working with moderately dilute systems. At higher dilutions, the behaviour is no longer hydrodynamic: a q3universal scaling is observed for both lamellar and ?sponge" samples, with stretched?exponential relaxation in time and universal exponents for unoriented lamellar or ?sponge" samples. The undulation mode is identified in our data on oriented lamellar phases, both in its hydrodynamic limit and beyond, which leads to a measurement of the bilayer bending modulus ?. A tentative interpretation is given for our data on ?sponge" phases, also leading to an estimate for ?. Nous ?tudions exp?rimentalement, par diffusion quasi-?lastique de la lumi?re, les propri?t?s dynamiques de phases lamellaires et ??ponge" tr?s dilu?es. Les dimensions structurales ? p?riode smectique en phase lamellaire, taille caract?ristique de la cellule en phase ??ponge" ? peuvent ?tre accrues de fa?on continue, par adjonction de solvant, jusqu'? atteindre des ?chelles de plusieurs milliers d'angstr?ms, c'est-?-dire comparables ? la longueur d'onde de la lumi?re. Avec des ?chantillons de dilution moyenne nous observons le comportement hydrodynamique habituel : relaxation temporelle mono?exponentielle et loi de puissance en q2dans l'espace r?ciproque. Aux dilutions plus ?lev?es, le comportement n'est plus hydrodynamique : une loi de puissance en q3est observ?e en phase lamellaire comme en phase ??ponge" ; la relaxation temporelle suit une loi en exponentielle ?tir?e, avec un exposant universel pour les phases lamellaires non orient?es et les phases ??ponge". Le mode d'ondulation est identifi?, dans sa limite hydrodynamique et au?del?, ? partir de nos donn?es sur les phases lamellaires orient?es ce qui donne lieu ? une mesure du module ? d'?lasticit? de courbure de la bicouche. Nous proposons une interpr?tation de nos donn?es en phase ??ponge" conduisant ?galement ? une estimation de ?.
Databáze: Supplemental Index