Amphiphile

Amphiphile Block-Copolymere in bikontinuierlichen Mikroemulsionen

Wenn kleine Mengen eines Tensidmoleküls zu einem phasengetrennten Gemisch aus Öl und Wasser hinzugefügt werden, bildet sich eine homogene Mikroemulsions-Phase, die zu etwa gleichen Teilen aus Öl und Wasser besteht. Diese Phase hat eine bikontinuierliche Struktur - sie ist aus zwei ineinander verflochtenen Netzwerken aus Öl- und Wasserkanälen aufgebaut (siehe Abbildung). Kleine Mengen eines amphiphilen Block-Copolymers führen zu einem dramatischen Anstieg der Öl- und Wassermengen, die in einer bikontinuierlichen Mikroemulsion "gelöst" werden können. Der Einfluß verschiedener Block-Copolymerlängen und -konzentrationen auf die Struktur und das Phasenverhalten von ternären Mikroemulsionen ist untersucht worden. Hochgenaue Neutronenstreuexperimente liefern klare Hinweise dafür, dass die Polymere gleichmäßig verteilte "Pilz"-Konformationen auf der Tensidmembran bilden (siehe Abbildung). Auf der Grundlage dieser Beobachtungen schlagen wir einen universellen Mechanismus für das Schwellverhalten vor, das durch die Änderung der Krümmungselastizität der Membran verursacht wird.

Kubische bikontinuierliche Phasen in ternären amphiphilen Systemen

Grenzflächen in amphiphilen Systemen lassen sich oft gut als elastische Folien mit Biegesteifigkeit , Sattelspreizungs-Modul und spontaner Krümmung c0 beschreiben. Die amphiphilen Einzelschichten in Ternärgemischen mit Wasser und Öl können sich auf verschiedene Weise anordnen, um mizellare, hexagonale, lamellare und verschiedene dreifach-periodische, bikontinuierliche kubische Phasen zu bilden. Die relative Stabilität der letztgenannten Phasen lässt sich durch die Art und Weise erklären, in der ihre universellen geometrischen Eigenschaften von den Konzentrations-Randbedingungen abhängen. Wir stellen fest, dass mit abnehmendem die stabilsten kubischen Phasen die Einzel- und Doppelgyroidstrukturen sind - siehe Abbildung für die minimale Oberfläche eines Gyroids.