19
Календарь конференций
  • 8 апреля – 31 декабря

    Ежегодный Фестиваль школьных средств массовой информации на факультете журналистики МГУ

  • 25 – 29 августа

    Международный симпозиум по космическим лучам предельно высоких энергий UHECR-2020

  • 25 – 29 августа

    Симпозиум № 365 Международного астрономического союза «Динамика конвективных зон и атмосфер Солнца и звезд»

  • 1 – 30 ноября

    Внутривузовский этап в МГУ имени М.В. Ломоносова Всероссийского конкурса научно-исследовательских работ студентов и аспирантов "Наука будущего - наука молодых"

  • 10 – 11 ноября

    V Международная научно-практическая конференция «ИННОВАЦИОННАЯ ЭКОНОМИКА И МЕНЕДЖМЕНТ: МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ»

  • 23 – 26 ноября

    Всероссийская конференция и XII научная молодежная Школа с международным участием

  • 17 – 18 декабря

    VII Международная научная конференция «Русская литература ХХ–XXI веков как единый процесс (проблемы теории и методологии изучения)»

  • 1 сентября – 31 декабря

    Форум «Гуманитарные науки и вызовы современности»

  • 8 апреля – 31 декабря

    Ежегодный Фестиваль школьных средств массовой информации на факультете журналистики МГУ

  • 2 февраля

    Международная научная конференция "Новые идеи и теоретические аспекты инженерной геологии"

Все конференции
19/06/20

Химики научили ЖК-полимер создавать несколько разных рельефов

Лазерный луч меняет рельеф поверхности полимера
Лазерный луч меняет рельеф поверхности полимера

Химики МГУ совместно с российскими и чешскими коллегами впервые синтезировали жидкокристаллические полимеры, в пленках каждого из которых бесконтактно, под действием зеленого и красного лазеров, создаются разные рельефные структуры. Такие материалы перспективны в качестве бесконтактных модификаторов поверхности. Результаты работы опубликованы в журнале Soft Matter.

Жидкие кристаллы (ЖК) сочетают свойства текучей фазы и твердых кристаллических тел: они могут принимать форму сосуда, но в тоже время обладают анизотропными свойствами (физические свойства внутри структуры меняются по-разному в зависимости от направления в кристалле). Воздействие небольшого теплового, механического, магнитного или электрического поля позволяет управлять ориентацией молекул жидких кристаллов и, как следствие, их оптическими свойствами. Благодаря этой особенности жидкие кристаллы нашли широкое применение в дисплеях и экранах современных устройств.

В 1970-е параллельно и независимо в СССР и ФРГ были впервые синтезированы ЖК-полимеры гребнеобразного строения. Структура таких ЖК-полимеров образована несколькими молекулярными фрагментами. Жесткие мезогенные (т.е. ответственные за образование ЖК-фаз) группы соединены с полимерной цепью гибкими алкильными цепочками. В качестве мезогенов химики часто используют фотохромные группы ֫— они реагируют на световое излучение. Синтезируют такие полимеры «снизу вверх», подобно тому, как в живых системах из аминокислот собираются макромолекулы аминокислот.

«Сейчас создание различных топографий поверхностей, их дальнейшую реконфигурацию и настройку относят к одному из самых перспективных направлений “интеллектуального” материаловедения», — рассказал декан химического факультета МГУ член-корреспондент РАН Степан Николаевич Калмыков. — Пленки и покрытия, способные менять рельеф поверхности, модифицируют адгезию, смачиваемость и другие поверхностные свойства материала. Фотохромные ЖК-полимеры сочетают в себе молекулярную самоорганизацию с возможностью управления ею под действием света, что делает их особенно интересными для таких исследований и дальнейшего применения».

Сотрудники кафедры высокомолекулярных соединений химического факультета МГУ совместно с ИБХ РАН и Институтом физики (Чехия) создали материалы, которые перспективны в качестве бесконтактных модификаторов поверхности. «Цель данной работы — изучение формирования поверхностного рельефа в образцах двух фоточувствительных ЖК-полимеров при облучении сфокусированным лазерным пучком разной длины волны, — прокомментировал один из авторов исследования, профессор РАН, главный научный сотрудник кафедры высокомолекулярных соединений химического факультета МГУ Алексей Бобровский. — Синтез фотохромных мономеров был осуществлён нашими чешскими коллегами, с которыми у нас давнее успешное сотрудничество. Мы синтезировали полимеры на их основе и исследовали фазовое поведение и фотооптические свойства, сконцентрировавшись на изучении фотомодификации поверхности. Эти эксперименты были проведены на уникальной экспериментальной установке, которая находится в Институте биоорганической химии и объединяет методы атомно-силовой и поляризационно-оптической микроскопии с возможностью облучения пучком лазера диаметром около 30 мкм».

Сотрудники химического факультета МГУ синтезировали ЖК-полимеры на основе полиметакрилата. В качестве мезогенных групп исследователи выбрали азобензольные молекулы с разными заместителями в бензольном кольце. Исследователи обнаружили, что пленки этих полимеров под сфокусированным поляризованным светом зеленого и красного лазеров деформируются по-разному. В случае зеленого света на поверхности образуются «кратеры», тогда как для красного света ученные наблюдали асимметричные «холмы». Параметры рельефных элементов не превышают нескольких десятков нанометров.

«С момента появления первых работ о гребнеобразных ЖК-полимерах были синтезированы и исследованы тысячи подобных ЖК-систем, — продолжил рассказ профессор Бобровский. — Но впервые обнаружено формирование двух непохожих рельефов на поверхности одного полимера в зависимости от длины волны падающего излучения». Изученные в работе системы уникальны тем, что рельеф поверхности создаётся бесконтактным образом — монохроматическим излучением лазера, а тип поверхностного рельефа определяется длиной волны света. Именно это и придает им перспективность в практическом применении.

На рисунках справа: Иллюстрация воздействия лазерных пучков на поверхность полимера.