Размер шрифта:
  • А
  • А
  • А
Цветовая схема:
  • А
  • А
  • А
Календарь конференций
  • 10 октября

    II Всероссийская научно-практическая конференция преподавателей, научных сотрудников и аспирантов «Социальная динамика населения и устойчивое развитие»

  • 14 – 15 октября

    Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике

  • 24 – 25 октября

    Всероссийская научно-практическая конференция (с международным участием) «Природа российского уголовного процесса и принцип состязательности: к 125-летию со дня рождения М.С. Строговича»

  • 21 – 24 ноября

    XIV Международная научно-практическая конференция «Современные информационные технологии и ИТ-образование»

  • 21 – 24 ноября

    VIII Международная конференция-конкурс «Инновационные информационно-педагогические технологии в системе ИТ-образования»

  • 28 – 30 ноября

    VII Международная научная конференция «Текст: проблемы и перспективы. Аспекты изучения в целях преподавания русского языка как иностранного»

  • 29 ноября

    Кристаллохимия в пространстве и времени: научные чтения, посвященные 70-летию кафедры кристаллографии и кристаллохимии геологического факультета МГУ

  • 4 – 7 декабря

    XLV Международная конференция Общества по изучению культуры США "Иммиграция и американская культура - Immigration and American Culture"

  • 27 января – 1 февраля

    Восьмая школа-конференция «Алгебры Ли, алгебраические группы и теория инвариантов»

  • 27 января – 1 февраля

    Восьмая школа-конференция «Алгебры Ли, алгебраические группы и теория инвариантов»

  • 28 – 29 марта

    Четвёртая Открытая Конференция Юных Учёных

Все конференции
Конкурсы на замещение должностей научных и педагогических работников
Программы дополни-
тельного образования
Программы поддержки талантливой молодежи
Проект «Вернадский»
Олимпиады школьников и универсиады в МГУ

Управление светом

Ученые МГУ разработали «умные» жидкие кристаллы, допированные квантовыми точками

Жидкие кристаллы… Пожалуй одни из немногих объектов фундаментальной науки, прочно вписавшиеся в нашу повседневную жизнь. Мы в этом убеждаемся ежедневно, включая экраны мобильных телефонов и ноутбуков. Казалось бы, что здесь еще может быть нового? Тем не менее ученые постоянно усложняют объекты своих исследований, чтобы это «новое» найти, и добиваются интересных результатов.

В недавней статье, опубликованной в журнале Advanced Materials (Adv. Mater. 2012, 24, 6216–6222), ученые МГУ1 рассказали о примечательных свойствах жидких кристаллов с добавлением квантовых точек. «Основная идея состояла в электро- или фотоуправлении параметрами флуоресценции квантовых точек в ЖК-матрице», — рассказывает доцент, ведущий научный сотрудник химического факультета МГУ Алексей Бобровский, один из авторов исследования.

В полученных фотоуправляемых материалах матрица жидкого кристалла состоит из силоксановых олигомеров, образующих холестерическую фазу; последняя характеризуется спиральной надмолекулярной структурой, закрученной влево. В эту матрицу добавляли хирально-фотохромный допант2, имеющий свойство индуцировать в жидком кристалле спиральную закрутку вправо (тем самым он слегка подраскручивает левую спиральную ЖК-структуру). Допант способен к изомеризации под действием УФ-света; это приводит к ослаблению описанного выше свойства, вследствие чего наблюдается закрутка холестерической спирали.

За счёт уникальной спиральной надмолекулярной организации с шагом спирали, сопоставимым с длиной волны видимого света, внедренные в ЖК-матрицу квантовые точки были способны излучать поляризованный по кругу свет. После облучения материала ультрафиолетом изменяется его локальная структура, и, соответственно, меняется характер излучения от квантовых точек. Иными словами, на жидком кристалле можно УФ-светом записать изображение, а затем считать эту информацию — сканируя жидкий кристалл тем же УФ-светом и фиксируя изменение степени поляризации света, излучаемого материалом. Жидкие кристаллы с подобным свойством представляют интерес как потенциальные устройства записи, хранения и воспроизведения графической информации. «Квантовые точки плохо растворимы в жидкокристаллической матрице», — отмечает Бобровский возможные трудности на этом пути, — но мы ведем работу по радикальному улучшению их совместимости».

Жидкокристаллические материалы несколько другого состава — соединения с высокой анизотропией диэлектрических свойств, стабилизированные полимерами, оказались весьма чувствительны к приложению электрического поля: оно обратимо деформировало их спиральную структуру. Степень поляризации излучения квантовых точек в такой матрице сильно меняется под действием поля.

По мнению авторов работы, фото- и электроуправляемые ЖК-материалы могут в будущем послужить источниками одиночных фотонов в квантовой криптографии, а также могут быть использованы в нанофотонных системах, например, для создания миниатюрных лазеров с низким порогом генерации излучения и с фото- и электронастраиваемыми характеристиками излучения. До реальных применений здесь пока далеко, но, надо сказать, что сами жидкие кристаллы еще лет 25 назад все знали только по черно-белым экранам калькуляторов.

к.х.н. Иван Охапкин,
Управление инновационной политики и международных научных связей

1 Статья опубликована совместно с исследователями из ИБХ РАН, МИФИ, Тринити-Колледжа (Дублин, Ирландия) и Белорусского государственного универстита (Минск)
2 Допант — это, по сути, добавка