Koloidi

fazo, pinceto nato ugasnemo in TK se hitro ohladi v nematsko fazo. Pri tem nastane veliko defektov.
Vsi, razen enega, se uničijo, "preživeli" defekt pa se ujame okrog koloidnih delcev na različne načine.
Interakcije med koloidnimi delci izračunamo z minimizacijo proste energije, ki jo zapišemo kot vsoto
treh prispevkov (elastičnega, urejevalnega in površinskega člena) [16]:
F = fe dV + fu dV + fS dS, (18)
T K
T K
kjer predstavlja fe gostoto elastične proste energije, fu gostoto proste energije zaradi urejanja in fS gostoto
površinske proste energije. S TK in K sem označil integracijo po celotnem tekočem kristalu oziroma
površini koloida. Prispevke v prosti energiji fe, fu in fS sestavimo fenomenološko kot simetrijske
tenzorske invariante tenzorja ureditvenega parametra. Minimizacijo opravimo z Euler-Lagrangeovim
formalizmom in dobimo set šestih parcialnih diferencialnih enačb, ki jih rešimo numerično [19]. Potencial
med koloidnima delcema je ob razmikanju delcev zanimivo v grobem linearen (razen pri razdaljah,
manjših kot ≈ 0.3 radija delca) in precej močnejši kot pri enostavnejših strukturah in znaša okrog 10 000
kbT v smeri dvojčka in 1000 kbT v pravokotni smeri. Pri deformaciji raztegnemo disklinacijsko linijo
in tako lahko kvalitativno razložimo linearnost potenciala, saj je energija disklinacijske linije linearno
odvisna od dolžine linije [17].
5 Koloidni kristali
Privlačna interakcija med koloidi je lahko dovolj močna, da se delci uredijo v strukture z redom dolgega
dosega. Koloidne kristale tvorijo koloidni delci, ki so urejeni v periodično mrežo, analogno kot atomi
v atomskih kristalih. Najdemo jih tudi v naravi. Leta 1941 so odkrili, da se virus tobačnega mozaika
(TMV) pod določenimi pogoji uredi v dvodimenzionalno trikotno mrežo. Na Sliki 10a je prikazan poldragi
kamen opal, ki je tudi koloid. Sestavljen je iz majhnih kroglic silicijevega dioksida, ki so uejti na
Slika 10: (a) Poldragi kamen opal je primer koloidnega kristala. Sestavljen je iz kroglic silicijevega dioksida, ki
so povezane s hidrati silicijevih oksidov. Desno sta "laboratorijska" koloidna kristala iz 1260 nm kroglic silike (b)
in 620 nm kroglic lateksa (c).
mestu z različnimi hidrati SiO2. Zaradi različnega lomnega količnika kroglic in cementa Braggovi odboji
svetlobe pričarajo mavrične barve. Prelivajoče in svetlikajoče barve, ki jih vidimo pri nekaterih živalih,
npr. na dlakah morskega črva Aphrodita aculata in krilih perujskega metulja Morpho didus, so posledica
različnih vrst koloidnih kristalov na površini [23]. Na Sliki 11 je predstavljen metulj iz rodu Morpho.
13
K