| Numéro |
J. Phys. France
Volume 48, Numéro 11, novembre 1987
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| Page(s) | 2013 - 2018 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphys:0198700480110201300 | |
DOI: 10.1051/jphys:0198700480110201300
Ordered and curved meso-structures in membranes and amphiphilic films
S. Leibler1 et D. Andelman2, 31 Baker Laboratory, Cornell University, Ithaca, New York 14853, U.S.A.
2 Corporate Research Science Labs., Exxon Research and Engineering Co., Annandale, New Jersey 08801, U.S.A.
3 Physique de la Matière Condensée, Collège de France, 75231 Paris, France
Abstract
Curvature-induced instabilities in membranes and amphiphilic films are investigated by introducing a general coupling between a shape variable (such as curvature) and «internal» degrees of freedom (such as area per molecule, tilt angle, or local composition). A mean-field treatment of the Ginzburg-Landau free energy expansion shows the existence of various undulated phases (on a mesoscopic scale) that can appear between condensed (solid-like) and dilute (fluid-like) homogeneous phases of the membrane. These undulated phases are characterized by undulations in their local composition as well as in their local curvature. We find two types of undulated phases - stripe and hexagonal - and calculate the phase diagram for the system.
Résumé
On étudie ici les instabilités de courbure dans les membranes et les films amphiphiles en introduisant un couplage entre une variable de forme (telle que la courbure) et les degrés de liberté internes (comme l'aire par molécule, l'angle d'inclinaison des chaînes ou la composition locale). L'approximation du champ moyen appliquée à un développement de l'énergie libre de Ginzbourg-Landau, démontre l'existence de différentes phases ondulées (sur l'échelle mésoscopique), qui peuvent apparaître entre les phases homogènes condensées (type solide) et diluées (type fluide) de la membrane. Ces phases ondulées sont caractérisées par des modulations locales de leur composition ainsi que de leur courbure locale. Nous trouvons ici deux types de telles phases - en bande et hexagonale - et nous calculons le diagramme de phase de ce système.
6815 - Liquid thin films.
Key words
free energy -- lipid bilayers -- liquid films -- phase diagrams