Sposób przyspieszania separacji faz w układach niejednorodnych, zwłaszcza w układach polimer/ciekły kryształ i polimer/polimer

Transkrypt

1 Sposób przyspieszania separacji faz w układach niejednorodnych, zwłaszcza w układach polimer/ciekły kryształ i polimer/polimer Przedmiotem wynalazku jest sposób przyspieszania separacji faz w układach niejednorodnych, zwłaszcza w układach polimer/ciekły kryształ, polimer/polimer oraz innych mieszanin o długim czasie separacji, takich jak mieszanin róŝnego rodzaju rud i substancji chemicznych z surfaktantami lub mieszanin surfaktantów, z wykorzystaniem zmiennego pola elektrycznego. Niejednorodne układy polimer/ciekły kryształ ze względu na zastosowania techniczne cieszą się niesłabnącym zainteresowaniem. Polimery są dodawane do ciekłych kryształów, aby poprawić ich wytrzymałość mechaniczną i uwydatnić ich elektrooptyczne właściwości. Mieszaniny polimerów z ciekłymi kryształami moŝemy podzielić na dwa rodzaje w zaleŝności od stosunku stęŝeń. Jeśli stęŝenie polimeru jest większe niŝ 20% wagowych to mamy układ, w którym ciekłokrystaliczne domeny są rozproszone w matrycy polimerowej (fig. 1a). Układ o takich właściwościach nazywamy PDLC (z ang. polymer dispersed liquid crystals). JeŜeli natomiast stęŝenie polimeru jest mniejsze niŝ 10%_wagowych to otrzymujemy układ, w którym rolą polimeru jest stabilizacja ciekłego kryształu (fig. 1b). Układ taki nazywamy PSLC (z ang. polymer stabilized liquid crystals). Procesy separacji faz w układach polimer/ciekły kryształ zaczęto badać stosunkowo niedawno. Pierwszy teoretyczny diagram fazowy dla takiego układu został przedstawiony w pracy Effect of ordering on spinodal decomposition of liquid-crystal/polymer mixtures (Phys. Rev. E 60, R29 (1999)). Pierwsze informacje na temat wpływu zewnętrznego stałego pola elektrycznego na kinetykę separacji faz zostały natomiast przedstawione w pracy Effect of electric field on phase separation of polymer dispersed liquid

2 2 crystal (Europen Polymer Journal 39, 1635, 2003). Autorzy pracy pokazali, Ŝe moŝliwe jest około dwukrotne przyspieszenie procesu separacji faz przy uŝyciu stałego pola elektrycznego rzędu 2V/µm. Dotychczas nie są znane Ŝadne badania na temat wpływu zmiennego pola elektrycznego na separację faz w układach PDLC i właśnie to zagadnienie było przedmiotem badań zgłaszającego. Sposób przyspieszania separacji faz w układach niejednorodnych, zwłaszcza w układach polimer/ciekły kryształ lub polimer/polimer, z zastosowaniem pola elektrycznego, według wynalazku polega na tym, Ŝe podczas procesu separacji do niejednorodnej, rozdzielanej mieszaniny przykłada się zewnętrzne, zmienne pole elektryczne. Sposób przyspieszania separacji faz według wynalazku, korzystnie stosuje się do mieszanin binarnych i wielokrotnych, to znaczy, do mieszanin, w których występują co najmniej dwie separowane fazy. W sposobie według wynalazku, korzystnie prowadzi się w ten sposób, Ŝe niejednorodną mieszaninę przeznaczoną do separacji poddaje się działaniu zmiennego pola elektrycznego o natęŝeniu od 0,01 do 5 V/µm i częstotliwości od 1 do 1000 Hz. W sposobie według wynalazku, korzystnie mieszaninę przeznaczoną do separacji poddaje się działaniu zmiennego pola elektrycznego o natęŝeniu od 0,01 do 5 V/µm i częstotliwości 2 do 50 Hz. W sposobie według wynalazku, korzystnie, proces przyspieszenia separacji faz, prowadzi się w obecności ładunków elektrycznych (jonów) o niezerowej mobilności elektroforetycznej, które gromadząc się na granicy faz przesuwają tę granicę pod wpływem zmiennego pola elektrycznego i przyspieszają proces separacji faz. W sposobie według wynalazku, korzystnie, niejednorodną mieszaninę przeznaczoną do separacji poddaje się działaniu zmiennego pola elektrycznego o częstotliwości nie mniejszej niŝ 0.1 razy ω min, gdzie ω min jest równe natęŝeniu pola elektrycznego pomnoŝonego przez mobilność elektroforetyczną ładunku. Definicja mobilności elektroforetycznej wyraŝa się wzorem µ = q /( 6πηR), gdzie q jest równe ładunkowi, η jest lepkością ośrodka odczuwaną przez

3 3 poruszający się ładunek, a R jest efektywnym promieniem ładunku przy przybliŝeniu zakładającym kulisty kształt jonu) w mieszaninie oraz podzieloną przez odległość między elektrodami, do których przykładane jest zmienne pole elektryczne. W sposobie według wynalazku, korzystnie, częstotliwość zmiennego pola elektrycznego jest nie większa niŝ 10 razy ω max, gdzie ω max jest równe natęŝeniu pola elektrycznego pomnoŝonego przez mobilność elektroforetyczną tego ładunku w mieszaninie oraz podzieloną przez długość Debye a w tej mieszaninie. Jony - ładunki elektryczne o niezerowej mobilności elektroforetycznej, na przykład w ciekłych kryształach mogą być pozostałością po etapie syntezy, mogą być teŝ generowane pod wpływem promieniowania UV, pola elektrycznego czy efektów mechanicznych np. pocierania. Jony mogą teŝ pochodzić w warstw polimerów, którymi pokrywa się wewnętrzne powierzchnie wyświetlaczy, lub mogą być dostarczone do układu pod postacią soli rozpuszczalnej w tym układzie. W sposobie według wynalazku korzystne jest prowadzenie separacji faz w obecności jonów w jednej lub kilku fazach poddających się separacji. W sposobie według wynalazku korzystne jest przyłoŝenie do separującej się mieszaniny oscylującego pola elektrycznego o częstości w przybliŝeniu równej, lub mniejszej, od odwrotności czasu, jaki jest potrzebny na to by jony obecne w jednej, wielu lub kaŝdej z separujących się faz pokonały ruchem elektroforetycznym charakterystyczną odległość warunkującą separację przynajmniej części ładunku elektrostatycznego obecnego w separującej się mieszaninie i spowodowały powstanie choćby chwilowego i choćby częściowego ładunku elektrostatycznego na granicy separujących się faz. Odległość charakterystyczna wymieniona powyŝej moŝe być powiązana z tak zwaną długością ekranowania, lub długością Debye a. Ruch elektroforetyczny, wymieniony powyŝej odbywa się z prędkością właściwą dla ośrodka, w którym prowadzony jest proces, oraz właściwą dla amplitudy przyłoŝonego pola elektrycznego. Amplituda przyłoŝonego pola elektrycznego zaleŝy od róŝnicy potencjałów elektrycznych przyłoŝonych do elektrod i odległości między elektrodami.

4 4 PoniŜsze wzory przedstawiają zaleŝności omówione powyŝej: L ~ t E µ, stąd obliczamy częstość ν ~ 1/ t. W powyŝszym wzorze L jest charakterystyczną dla procesu odległością; µ jest mobilnością elektroforetyczną; ν jest charakterystyczną częstością; t jest charakterystycznym czasem a E amplitudą (natęŝeniem) pola elektrycznego. Istotne jest, Ŝe powyŝsze wzory dotyczą jednej, lub wielu, lub wszystkich z faz separujących się w układzie i jednego, lub wielu rodzajów jonów obecnych w układzie. Istotne jest, aby częstość przyłoŝonego pola elektrycznego była w przybliŝeniu równa, lub mniejsza niŝ największa wartość wyliczona ze wzoru powyŝej dla kombinacji parametrów (mobilności elektroforetyczne dla poszczególnych, separujących się faz oraz odpowiednich, obecnych w danej fazie jonów) daje największą wartość charakterystycznej częstości. Równocześnie waŝne jest by częstość wyliczona z tego wzoru była większa niŝ charakterystyczna częstość wynikająca z drugiej charakterystycznej długości, jaką jest odległość między elektrodami. Przy bardzo małej częstości następuje przepływ prąd elektrycznego przez próbkę, co niekorzystnie wpływa na przyspieszanie procesu separacji faz. Jeśli elektrody są izolowane to zbyt mała częstość prowadzi do gromadzenie się ładunków przy elektrodach, co takŝe niekorzystnie wpływa na przyspieszanie procesu, gdyŝ mniejsza amplitudę (natęŝenie) pola elektrycznego w próbce. Jednym ze sposobów badania i wizualizacji ruchu jonów jest badanie swobodnie zawieszonych smektycznych błon. Ciekłe kryształy w fazie smektycznej mogą tworzyć dwu-wymiarowe struktury przypominające bańki mydlane. MoŜna je rozpinać na ramkach, których rozmiary przekraczają kilka rzędów wielkości grubość takiego filmu. Na powierzchni błony mogą się tworzyć tzw. wyspy, czyli okrągłe obszary o grubości znacznie większej niŝ otaczający ją film. Obiekty te są istotnymi obiektami badań, gdyŝ ze względu na róŝnicę w grubości i warstwową strukturę błon smektycznych na granicy wyspy tworzy się dyslokacja. Obserwując kształt i zachowanie takiej wyspy jesteśmy w stanie wyciągać wnioski na temat ruchu jonów w błonie smektycznej pod wpływem przykładanego pola elektrycznego.

5 5 W niniejszym wynalazku jony nie są w stanie przekroczyć granicy między wyspą a resztą filmu smektycznego gdyŝ występuje tu, podobnie jak w przypadku układu polimer-ciekły kryształ czy polimer-polimer, skok w przewodności między tymi dwoma częściami układu. Równocześnie z uzyskanych wyników jednoznacznie wynika, Ŝe efekty, które obserwujemy nie są skutkiem dielektroforezy (efekty zachodzą tylko dla częstotliwości mniejszej niŝ częstotliwość krytyczna). Ponadto efekty dielektroforetyczne powinny być tym silniejsze im wyŝsza jest częstotliwość, co w rozwiązaniu według wynalazku nie ma miejsca), oraz nie są one skutkiem polaryzacji ciekłego kryształu (obserwowane zjawiska występują zarówno dla ferroelektrycznych jak i nieferroelektrycznych ciekłych kryształów oraz zachodzą wyłącznie w niskich częstotliwościach). Z pomiaru częstotliwości krytycznych wynika, Ŝe separacja jonów dodatnich i ujemnych na granicy wyspy ciekłokrystalicznej zachodzi na długości Debye a. Aparatura oraz uŝywane odczynniki Mieszanina Polimer/ciekły kryształ Do przygotowywania próbek uŝywano ciekłego kryształu 5CB (4 n pentylo 4 cyjanobifenyl), zakupionego w Fluka Chemical Co. Masa cząsteczkowa 5CB wynosi M = 249,35 g / mol, a współczynnik załamania światła w fazie izotropowej wynosi n 5CB = 1,5878. W czystym 5CB występują dwie przemiany fazowe. W temperaturze 24 0 C następuje przemiana z ciała stałego w fazę nematyczną, a w temperaturze 35 0 C zachodzi przemiana z fazy nematycznej w fazę izotropową. Polimerem, jaki zastosowaliśmy, był polistyren (PS) zakupiony w Fluka Chemical Co. Masa cząsteczkowa polimeru wynosi M = g / mol, stopień polimeryzacji DP = 715, współczynnik polidyspersji PDI = 1,03. Współczynnik załamania światła polistyrenu jest bardzo zbliŝony do współczynnika załamania światła dla 5CB i wynosi n PS = 1,589. Wzory strukturalne 5CB i monomeru PS przedstawiono na fig. 2.

6 6 Mieszanina Polimer/polimer Pierwszym polimerem, jaki zastosowaliśmy, był polistyren (PS) zakupiony w Fluka Chemical Co. Masa cząsteczkowa polimeru PS wynosi M = g / mol, stopień polimeryzacji DP = 102, współczynnik polidyspersji PDI = 1,03. Drugim polimerem był polimetylofenylosiloksan (PMPS) zakupiony w Aldrich Chemical Co. Masa cząsteczkowa polimeru PMPS wynosi M = 2274 g / mol, a współczynnik polidyspersji PDI = 1,35. Wzory strukturalne monomerów PS i PMPS przedstawia fig. 2. Aparatura Jedną z zastosowanych metod badawczych było statyczne rozpraszanie światła (SLS). Metoda ta jest szeroko stosowana do opisywanie kinetyki oraz dynamiki separacji faz w mieszaninach dwuskładnikowych. Do badań uŝywano lasera He Ne o mocy 5mV, który generuje wiązkę światła o długości fali 632,8 nm. W badaniach pomija się czasowe zmiany światła rozproszonego, mierzy się natomiast średnie natęŝenie światła w zaleŝności od wektora 4π θ rozpraszania q = sin. W przypadku uŝywanej przez nas aparatury kąt θ był λ 2 zawarty pomiędzy 0, , co odpowiada zakresowi wektora falowego q od 0,2 do 11 µm -1. Średnica domen, jakie moŝemy obserwować za pomocą SLS 2π dana jest następującym wzorem L = więc za pomocą SLS moŝemy q obserwować domeny o średnicy pomiędzy 0,5 a 30µm. Jednak w praktyce kilka pierwszych fotodiod jest za blisko wiązki padającej aby dać wiarygodne wyniki, dlatego w rzeczywistości moŝemy obserwować domeny o średnicy pomiędzy 0,5 a 6 µm. Kolejną zastosowane metodą badawczą był mikroskop optyczny (OM). UŜywaliśmy mikroskopu optycznego Nikon Eclipse E 400, sterowanego przez komputer programem LUCIA G. Pomiary prowadzone były w zakresie temperatur 20 0 C C. Na fig. 3 przedstawiono schematycznie aparaturę do statycznego rozpraszania światła oraz mikroskop optyczny.

7 7 Przygotowanie roztworów i próbek Mieszanina ciekłego kryształu 5CB oraz polistyrenu była rozpuszczana w toluenie. Otrzymany roztwór mieszany był na mieszadle magnetycznym przez 48h w temperaturze 60 0 C. Następnie kroplę mieszaniny nanoszono za pomocą pipety na szkiełko pokryte przewodzącą warstwą ITO (z ang. indium tin oxide) i całość umieszczano w suszarce w temperaturze 60 0 C. Po upływie 48h, kiedy toluen odparował z mieszaniny, wyjmowano szkiełko z roztworem z suszarki. Szkiełko to przykrywano drugim szkiełkiem jak pokazano na schemacie fig. 7. Aby uniknąć zwarcia, warstwa ITO na końcach płytek była usuwana mechanicznie. Jako dystansu uŝywano walcowanego miedzianego drutu o h = 10µm, który był przyklejany do szkiełek za pomocą przewodzącego kleju. Wykonane pomiary Diagram fazowy 5CB/PS Do zbadania mechanizmów separacji i morfologii powstawania faz konieczna jest znajomość diagramu fazowego badanego układu. Pomiary rozpoczęto od wyznaczenia diagramu fazowego dla mieszaniny polistyrenu i 5CB bez uŝycia zewnętrznego pola elektrycznego (nie stwierdzono wpływu pola elektrycznego na diagram fazowy). Diagram przedstawiony na fig. 8 został otrzymany na podstawie obserwacji przemian fazowych pod mikroskopem optycznym. Przed właściwym pomiarem, próbki przez ok. 24 h były homogenizowane w temperaturze powyŝej 50 0 C, poniewaŝ w tej temperaturze mieszanina znajdowała się w stanie stabilnym i układ był jednofazowy (obszar I). W następnym etapie próbki podczas chłodzenia próbek z szybkością 2 0 C/min obserwowano zachodzące przemiany fazowe. Roztwory o duŝej zawartości polimeru były bardzo lepkie, dlatego separacja faz (w szczególności, aby określić obszar I + I) dla takich próbek trwała nawet 24 h. Aby wyznaczyć diagram fazowy obejrzano pod mikroskopem optycznym następujące składy procentowe mieszaniny 5CB/PS: 58/42, 63/37, 72/28, 84/16, 95/5 oraz czysty ciekły kryształ 5CB. Otrzymany diagram fazowy posiada górną temperaturę krytyczną i jest asymetryczny. Jeden z regionów znajduje się w obszarze stabilnym, jest homogeniczny i

8 8 zawiera tylko fazę izotropową (I). Pozostałe trzy regiony znajdują się w obszarze niestabilnym i zawierają dwie fazy pozostające ze sobą w równowadze: faza izotropowa polimeru faza izotropowa 5CB (I+I), faza izotropowa polimeru faza nematyczna 5CB (N+I), faza izotropowa polimeru ciekły kryształ w stanie stałym (K+I). Diagram fazowy PMPS/PS. Diagram fazowy dla mieszaniny PMPS/PS został zaczerpnięty z pracy I. Demyanchuk, S.A Wieczorka i R. Hołysta "Percolation-to-droplets transition during spinodal decomposition in polymer blends, morphology analysis" J.Chem.Phys., 121, (2004) Przed właściwym pomiarem próbki homogenizowano w temperaturze C, poniewaŝ w tej temperaturze mieszanina znajduje się w stanie stabilnym i układ jest jednofazowy, jak pokazano na fig. 9. PoniŜej przedstawiono przykłady wykonania wynalazku. Przykłady I-V. Do wykonania przykładów wykorzystano specjalnie zbudowany zestaw do badania swobodnie zawieszonych filmów smektycznych. Składa się on ze specjalnego stolika z otworem o średnicy 5mm, na którym moŝna rozpinać smektyczne filmy. Pod otworem znajduje się stalowa igła, której połoŝenie moŝna regulować przy pomocy śrub mikrometrycznych. Schemat ideowy przedstawiono na fig. 3. Pomiędzy stolik i igłę przykładano zmienne pole elektryczne o przebiegu prostokątnym, natomiast zachowanie wysp ciekłokrystalicznych obserwowano przy pomocy stereoskopu i szybkiej kamery CCD umoŝliwiającej nagrywanie filmów z prędkością do klatek na sekundę. Do badań wykorzystano ciekły kryształ 4cyjano-4 n-octyl-dwufenylu (8CB), który posiada fazę smektyczną w temperaturze pokojowej. Pod wpływem pola elektrycznego o wysokiej częstotliwości wyspy ciekłokrystaliczne ustawiały się w centrum błony smektycznej, czyli dokładnie nad igłą. Dla częstotliwości 100 Hz wszystkie wyspy, niezaleŝnie od przykładanego napięcia są stabilne i nie widać Ŝadnych zmian w ich kształcie.

9 9 Przy zmianie częstotliwości na niŝsze wyznaczano częstotliwość, przy której obserwujemy niestabilność (drgania) granicy wyspy. Wraz z dalszym zmniejszaniem częstotliwości stopień deformacji wyspy (amplituda zniekształceń) wzrasta. Deformacje mają postać ramion symetrycznie rozłoŝonych na obwodzie wyspy. W zaleŝności od przykładanego napięcia, częstotliwości oraz rozmiaru wyspy moŝna uzyskać trzy, cztery, pięć, sześć oraz siedem ramion. W kaŝdym przypadku obserwano dwa rodzaje ramion, w zaleŝności od przyłoŝonej polaryzacji pola elektrycznego. Przykładowe zmiany kształtu i połoŝenia ramion pokazuje fig. 4. Na jony zawarte w ciekłym krysztale działano radialnym polem elektrycznym. Po przyłoŝeniu ujemnej polaryzacji na igłę, na jony dodatnie działa siła ściągająca je nad igłę (do centrum ciekłokrystalicznej wyspy). Równocześnie na jony ujemne działa siła wypychająca je z obszaru o największym natęŝeniu pola elektrycznego, czyli znad igły, w kierunku ramki. Jony poruszają się w smektycznej błonie pod wpływem tej siły chwili, gdy natrafią na granicę wyspy. Na granicy wyspy znajduje się dyslokacja, której nie są w stanie przebyć, zatem jony gromadzą się na niej i ze względu na to, Ŝe same posiadają ładunek elektryczny, makroskopowo ją ładują. PoniewaŜ działa na nie cały czas siła będąca skutkiem działania pola elektrycznego, tak naładowana granica wyspy zaczyna się odkształcać, tworząc ramiona. Struktura takiej wyspy podczas działania pola elektrycznego pokazana jest na fig. 5. Analogiczny rozkład jonów jest dla pozostałych ilości ramion, przykładowy rozkład jonów dla wyspy o trzech ramionach demonstruje fig. 6. Amplituda odkształceń wyspy zaleŝy od dwóch czynników: częstotliwości pola elektrycznego przykładanego między igłę i ramkę oraz mobilności elektroforetycznej jonów. Im mniejsza częstotliwość pola elektrycznego tym dłuŝszy czas, przez jaki na jony działa siła a zatem większa odległość, na jaką wyspa się moŝe zdeformować. Mobilność elektroforetyczna z kolei opisuje stosunek ładunku jonu do jego rozmiarów. Największą mobilność będą miały jony małe oraz posiadające duŝy ładunek, w przeciwieństwie do jonów duŝych i o małym ładunku a zatem o małej mobilności. Dla jednej częstotliwości moŝemy zaobserwować dwa rodzaje ramion : dłuŝsze oraz krótsze. RóŜnica w długości wynika z faktu, Ŝe za jeden rodzaj ramion odpowiadają jony o

10 10 większej mobilności, natomiast za krótsze ramiona odpowiadają jony o mniejszej mobilności elektroforetycznej. PowyŜsze obserwacje stanowią punkt wyjścia do zrozumienia istoty przyspieszania separacji faz za pomocą zmiennego pola elektrycznego. W opisanych wyŝej warunkach prowadzono procesy separacji faz na opisanej wyŝej aparaturze, przykładając zmienne pole elektryczne o natęŝeniu: od 0,01 do 5 V/µm i częstotliwości 2 Hz, dokonując pomiarów przebiegu separacji za pomocą mikroskopu optycznego oraz statycznego rozpraszania światła, jak opisano powyŝej. Podobne wyniki uzyskano dla innych niskich częstotliwości około kilku Hertzów. Nie zaobserwowano przyspieszania separacji faz dla wysokich częstotliwości rzędu 1000 Hz lub wyŝszych. Przy stałym polu następowało przebicie i w układzie płynął prąd elektryczny. Stałe pole elektryczne nie przyspiesza separacji faz, nawet przy izolowanych elektrodach. Otrzymane wyniki Pomiary szybkości procesu separacji faz dla mieszaniny polimer/ciekły kryształ (5CB/PS) były prowadzone w temperaturze 35,5 0 C. Uzyskane wyniki przedstawiono na fig. 10 (pomiar za pomocą mikroskopu optycznego) oraz na fig. 11 (pomiar za pomocą statycznego rozpraszania światła). Natomiast pomiary szybkości procesu separacji faz dla mieszaniny polimer/polimer (PMPS/PS) były prowadzone w temperaturze C. Uzyskane wyniki przedstawiono na fig. 12 (pomiar za pomocą statycznego rozpraszania światła) oraz na fig. 13 (pomiar za pomocą mikroskopu optycznego). Na fig. 12 i fig. 13 wektor falowy q występujący na osi y jest odwrotnie proporcjonalny do wielkości domeny i jest opisany zaleŝnością L (średnica domeny) =. Na fig. 14 i fig. 15 pokazano zdjęcia uzyskane przy uŝyciu mikroskopu optycznego. Fig. 14 przedstawia sekwencję zdjęć wykonanych dla mieszaniny 5CB/PS w temperaturze 35,5 0 C. Wszystkie zdjęcia zostały wykonane po upływie 500 sekund od momentu rozpoczęcia procesu separacji. Jak widać, im

11 11 większe pole elektryczne tym proces separacji faz przebiega szybciej. Fig. 15 przedstawia sekwencję zdjęć wykonanych dla mieszaniny PS/PMPS w temperaturze C. Wszystkie zdjęcia zostały wykonane po upływie 500 sekund od momentu rozpoczęcia procesu separacji. Analogicznie jak w przypadku mieszaniny 5CB/PS, im większe pole elektryczne tym proces separacji faz przebiega szybciej.

12 ZastrzeŜenia patentowe 1. Sposób przyspieszania separacji faz w układach niejednorodnych, zwłaszcza w układach polimer/ciekły kryształ lub polimer/polimer, z zastosowaniem pola elektrycznego, znamienny tym, Ŝe podczas procesu separacji do niejednorodnej, rozdzielanej mieszaniny przykłada się zewnętrzne, zmienne pole elektryczne. 2. Sposób według zastrz.1, znamienny tym, Ŝe niejednorodną mieszaninę przeznaczoną do separacji poddaje się działaniu zmiennego pola elektrycznego o natęŝeniu od 0,01 do 5 V/µm i częstotliwości od 1 do 1000 Hz. 3. Sposób według zastrz.1, znamienny tym, Ŝe mieszaninę przeznaczoną do separacji poddaje się działaniu zmiennego pola elektrycznego o natęŝeniu od 0,01 do 5 V/µm i częstotliwości 2 do 50 Hz. 4. Sposób według zastrz.1, znamienny tym, Ŝe proces przyspieszenia separacji faz, prowadzi się w obecności ładunków elektrycznych - jonów o niezerowej mobilności elektroforetycznej, które gromadząc się na granicy faz przesuwają tę granicę pod wpływem zmiennego pola elektrycznego i przyspieszają proces separacji faz. 5. Sposób według zastrz.1, znamienny tym, Ŝe niejednorodną mieszaninę przeznaczoną do separacji poddaje się działaniu zmiennego pola elektrycznego o częstotliwości nie mniejszej niŝ 0.1 razy ω min, gdzie ω min

13 2 jest równe natęŝeniu pola elektrycznego pomnoŝonego przez mobilność elektroforetyczną ładunku w mieszaninie oraz podzieloną przez odległość między elektrodami do których przykładane jest zmienne pole elektryczne. 6. Sposób według zastrz.1, znamienny tym, Ŝe częstotliwość zmiennego pola elektrycznego jest nie większa niŝ 10 razy ω max, gdzie ω max jest równe natęŝeniu pola elektrycznego pomnoŝonego przez mobilność elektroforetyczną tego ładunku w mieszaninie oraz podzieloną przez długość Debye a w tej mieszaninie.

14 1 Skrót opisu Sposób przyspieszania separacji faz w układach niejednorodnych, zwłaszcza w układach polimer/ciekły kryształ, według wynalazku polega na tym, Ŝe niejednorodną mieszaninę przeznaczoną do separacji poddaje się działaniu zmiennego pola elektrycznego, korzystnie o natęŝeniu od 0,01 do 5 V/µm i częstotliwości od 1 do 1000 Hz. W sposobie według wynalazku, korzystnie mieszaninę przeznaczoną do separacji poddaje się działaniu zmiennego pola elektrycznego o natęŝeniu od 0,01 do 5 V/µm i częstotliwości nie większej niŝ 1000 Hz. (zastrz. 6)