AbstractsBiology & Animal Science

Forcing a polymer to spread on a substrate it does not like leaves the resulting film unstable. Dewetting is the process through which the film tries to minimize the contact with the substrate, resulting in a retraction of the fluid from the surface. Despite the rapid progress in the field there are still open questions regarding the symmetry breaking of thin films. Starting from a point-like origin, dewetting of thin polymer films results in the growth of circular holes. In this work the existence of highly regular symmetry breaking by embedding polymers with high persistence length in a short chain flexible chain matrix was observed. This symmetry breaking leads to highly anisotropic growth from an early stage resulting in stable triangular dewetting regions. As will be shown in this work, the newly found triangular dewetting is a generic phenomenon, as evidenced for two different systems: PCDTBT (a semi-flexible, worm-like polymer) and PBLG (a stiffer, rod-like polymer), both lead to triangular dewetting when embedded in a matrix of polystyrene (a flexible, coil-like polymer). By varying the polymer volume fraction we can control the transition from circular to triangular dewetting. Furthermore, the triangular shape is very stable which allows for triangular growth up to millimeter scale. The initial formation of triangles is explained by an alignment of the stiff molecules preferentially parallel to the contact line leading to an energy penalty for bent contact lines. Due to the circular expansion there is an accumulation of stresses inside the rim. This stress can be relaxed by the creation of three straight dewetting fronts. The stability of the resulting growth can be explained by an orientation of the molecules parallel to the contact line and a Laplace pressure driven flow in the rim. Das Entnetzen von dünnen Polymerfilmen auf einem Substrat erfolgt durch das Öffnen von runden Löchern, die in dem Film wachsen, bis sie sich berühren. In dieser Arbeit zeigen wir, dass das Entnetzen von Polymermischungen, die aus zwei verschiedenen Polymeren (steif und flexibel) bestehen, diese Symmetrie bricht. Diese Symmetriebrechung führt zu dem Enstehen und wachsen von gleichseitigen, stabilen Dreiecken. Wie in dieser Arbeit gezeigt ist dieses Phänomen generisch: das Entnetzen von sowohl PBLG (ein stabartiges Polymer) als auch PCDTBT (ein wurmartiges Polymer), wenn gemischt mit PS (ein flexibles Polymer), führt zu dreieckigem Entnetzen. Durch Variation des Polymervolumenanteils der steifen Komponente kann der Übergang von runden zu dreieckigen Löchern kontrolliert werden. Die Entstehung der Dreiecke wird durch eine Ausrichtung der steifen Polymere parallel zur Kontaktlinie erklärt. Dies führt zu einem Energieaufwand, welcher eine gerade Kontaktlinie bevorzugt. Durch die zirkulare Ausdehnung der Löcher entsteht ein Stress im Film, welcher durch das Öffnen von drei geraden Kontaktlinien vermieden werden kann. Die Stabilität der Dreiecke ist ein Effekt sowohl der Ausrichtung der Moleküle als auch eines durch Laplace Druck…