Resumen de Estudio del espectro de relajaciones dieléctricas y la conductividad en cristales líquidos poliméricos de cadena secundaria conteniendo grupos sulfónicos
Alfonso Martínez Felipe, Víctor Sáenz de Juano Arbona, Roberto Teruel Juanes, María José Felipe, Llúcia Monreal Mengual, Amparo Ribes Greus
Se ha estudiado el espectro de relajaciones dieléctricas y la conductividad iónica de una serie de cristales líquidos poliméricos de cadena lateral, que contienen grupos sulfónicos y exhiben mesomorfismo tipo esméctico, poli[10-(4-metoxi-4’-oxi-azobenceno) decil metacrilato]–co-poli[ácido 2-acrilamido-2-metil-1-propanesulfónico]s, copolímeros 10-MeOAzB/AMPS. Los ensayos se realizaron en el rango de frecuencias f = 10-2/107 Hz y en el intervalo de temperaturas de T = -150ºC/120ºC. El espectro de relajaciones se ha representado en términos de la permitividad dieléctrica compleja, ε’ y ε’’, la tangente de pérdidas, tan(δ), y el módulo eléctrico, M*. A bajas temperaturas, -150ºC ;0ºC, se observan las relajaciones γ y β, correspondientes a fenómenos de movilidad local en cristales líquidos de cadena lateral. Los correspondientes mapas de Arrhenius, muestran el efecto de la inclusión de grupos ácido en la fase esméctica. A temperaturas más altas (T 10ºC), la aparición de fenómenos de conductividad en los copolímeros 10-MeOAzB/AMPS enmascara las relajaciones β1 , α y δ. La conductividad aumenta con la concentración de grupos ácido en los copolímeros, y particularmente mediante la separación de fases entre dominios cristalino-líquidos y ácidos. Las muestras con contenidos especialmente elevados de grupos AMPS exhiben conductividad a temperatura ambiente, con una dependencia tipo Arrhenius con la temperatura, alcanzando el rango de σdc~10-4 S·cm-1 a temperaturas superiores pero próximas a la temperatura de transición vítrea, T 80ºC. Los resultados obtenidos muestran la posibilidad de obtener simultáneamente mesomofismo y conductividad iónica, y por tanto de diseñar y aplicar nuevas estrategias para preparar electrolitos anisótropos con mecanismos de conductividad desacoplados de movimientos segmentales, a través de la formación de mesofases esmécticas aplicables a pilas de combustible alimentadas por bioalcoholes.
