Приветствую Вас Гость
Пятница
29.05.2020
11:22

Космопорт "Nefelana"

Форма входа
Логин:
Пароль:
Поиск
Календарь
«  Май 2011  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031
Архив записей
Наш опрос
Оцените мой сайт
1. Отлично
2. Хорошо
3. Неплохо
4. Ужасно
5. Плохо
Всего ответов: 539
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz
  • Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0

    Large Visitor Globe
    Главная » 2011 » Май » 27 » Жидкие кристаллы — изящная красота
    Жидкие кристаллы — изящная красота
    21:20
     
    Об авторе

    Алексей Бобровский, доцент, с.н.с. химфака МГУ, докт. хим. наук, лауреат Премии Президента РФ для молодых ученых, подготовил к трехлетию газеты «Троицкий вариант» особую фотополосу. В ней он представил красоту текстур жидких кристаллов и ЖК-полимеров.

    Моя научная работа связана с изучением жидких кристаллов и жидкокристаллических (ЖК) полимеров. Это не только интересно и актуально, но и очень красиво. Первым и самым простым методом изучения жидких кристаллов стала поляризационная оптическая микроскопия.


    Еще в конце XIX века физик Отто фон Леман начал изучать жидкие кристаллы при помощи микроскопа. Анализ картины (текстуры), наблюдаемой исследователем в поляризационный микроскоп в скрещенных поляризаторах, уже позволяет судить о том, какой тип жидкокристаллической фазы образуется.

    .

    Холестерик с большим шагом спирали, капля на подложке. Фото: «Троицкий вариант»
    Холестерик с большим шагом спирали, капля на подложке. Фото: «Троицкий вариант»

    Разумеется, существуют более точные и современные методы исследования ЖК-структуры, например рентгеноструктурный анализ, разного рода спектральные и оптические методы. Тем не менее, именно с поляризационной оптической микроскопии начинается изучение новых ЖК-соединений.

    Исследуемое соединение помещают в стеклянную ячейку или плоский капилляр с зазором в несколько микрон. Изменение температур и наблюдение картины в скрещенных поляризаторах позволяют определить типы ЖК-фаз и температуры фазовых переходов. Вид текстуры определяется ее оптическими свойствами (двулучепреломление, дихроизм, оптическая активность) и характером топологических дефектов. Так как для разных фаз все эти свойства отличаются, то это и позволяет сделать выводы о типе ЖК-фазы.

    И, наконец, жидкие кристаллы просто очень красивы при наблюдении их в поляризационный микроскоп.

    Надо отметить, что часто одна и та же ЖК-фаза выглядит очень по-разному в микроскопе. Это может зависеть от ее физических параметров (например, констант упругости или шага спирали для холестериков), граничных условий (обработки подложек специальными соединениями).

    Холестерик с большим шагом спирали в плоском капилляре
    Холестерик с большим шагом спирали в плоском капилляре

    Здесь приведены фотографии текстур всего лишь двух типов ЖК-фаз — холестерической и так называемой голубой фазы (сейчас известно несколько десятков типов фаз).


    Холестерик с шагом спирали ~300 нм, планарная текстура
    Холестерик с шагом спирали ~300 нм, планарная текстура

    Холестерическая фаза характеризуется спиральной надмолекулярной структурой с определенным шагом спирали (см. [1, 2]). Как видно из фотографий, текстура холестериков сильно зависит от шага спирали (шаг спирали может составлять величину от сотен нанометров до десятков микрон).


    Голубая фаза
    Голубая фаза

    Голубые фазы хиральных жидких кристаллов замечательны своим необычным строением: формирование этих фаз есть результат трехмерного упорядочения дефектов. Эти фазы обычно существуют лишь в очень узком температурном интервале, между холестерической фазой и изотропной. Голубые фазы I и II образуют красивую мозаичную текстуру.

    Голубая фаза ЖК-полимера
    Голубая фаза ЖК-полимера

    В 1995 г. мне удалось синтезировать полимерные холестерики, образующие голубую фазу II. Образцы приходилось выдерживать при определенной температуре десятки часов. Однако потом я с удивлением обнаружил, что если образец полимера охладить до комнатной температуры, то текстура остается неизменной. Высокая вязкость полимеров и способность сохранять структуру в особом стеклообразном состоянии позволили сохранять текстуру голубой фазы десятилетиями. Это в принципе невозможно для большинства обычных, низкомолекулярных соединений. А в моем полимере эта текстура сохраняется уже более 15 лет абсолютно без изменений.

    Все фотографии сделаны автором на «мыльницу» Canon A520,
    присоединенную к поляризационному микроскопу POLAM (ЛОМО).
    Диаметр поля зрения — порядка 600 мик

    http://elementy.ru/lib/431325?context=42845

    Просмотров: 558 | Добавил: Freyja |
    Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
    [ Регистрация | Вход ]