ГЛАВНОЕ

Концепция модернизации закона об охране Байкала
Концепция модернизации закона об охране Байкала
читать далее
ЦЕРН представила проект «коллайдера будущего» со 100-километровым тоннелем
ЦЕРН представила проект «коллайдера будущего» со 100-километровым тоннелем
читать далее
Иркутский госуниверситет: итоги 2018 года в области науки
Иркутский госуниверситет: итоги 2018 года в области науки
читать далее
В Иркутске скончался ученый-радиофизик, бывший глава института солнечно-земной физики Александр Потехин
В Иркутске скончался ученый-радиофизик, бывший глава института солнечно-земной физики Александр Потехин
читать далее
Китайский аппарат «Чанъэ-4» первым сел на обратной стороне Луны
Китайский аппарат «Чанъэ-4» первым сел на обратной стороне Луны
читать далее
В Тунке построят уникальный радиогелиограф для наблюдений за вспышками на Солнце
В Тунке построят уникальный радиогелиограф для наблюдений за вспышками на Солнце
читать далее
 

Химия  ·  НОВОСТИ

04.02.2018

Учёные СФУ нашли и исследовали сложные виды дефектов в каплях жидких кристаллов

 

Сотрудники Института физики имени Л. В. Киренского СО РАН и Сибирского федерального университета совместно с российскими и иностранными коллегами детально изучили капли холестерического жидкого кристалла, структура которых имеет дефект в виде закрученной петли. Работа проходила в сотрудничестве с учёными из Института физики имени Л. В. Киренского СО РАН, Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова и Национального университета Чэн Куна (Тайвань). Результаты исследований были опубликованы в журнале Scientific Reports.

Жидкие кристаллы (ЖК) — это химические вещества, которые в определённом интервале температур могут образовывать мезофазу — промежуточное состояние между твёрдым и жидким. Жидкие кристаллы сочетают в себе два противоположных свойства: они обладают текучестью, характерной для жидкостей, и анизотропией физических свойств (различием свойств в зависимости от направления), присущей твёрдым кристаллам. Такие особенности ЖК обусловлены наличием ориентационного порядка длинных осей молекул. В результате молекулы, из которых состоит жидкий кристалл, остаются относительно подвижными, но в то же время определённым образом ориентированными, чем обусловлена анизотропия свойств. Ориентация молекул может быть различной, более того, её можно изменить под воздействием электрического поля. Именно поэтому ЖК нашли широкое применение в различных электрооптических устройствах, например, в дисплеях.

Жидкие кристаллы, с которыми работали учёные, называются холестериками, или хиральными нематиками. У каждой молекулы жидкого кристалла есть несколько осей вращения. В ориентационных структурах выделяется преимущественное направление длинных осей молекул, которое называется директор. В случае холестериков директор формирует закрученную геликоидальную структуру. Это значит, что направления длинных осей молекул (и, соответственно, их дипольные моменты) повернуты относительно друг друга на некоторый угол и концы их описывают в пространстве винтовую линию (геликоид) вокруг указанной оси геликоида.

Такая особенность ориентации молекул жидкого кристалла приводит к тому, что показатель преломления холестерика оказывается пространственно промодулирован, то есть изменяется по гармоническому закону. Свет, прошедший через такую структуру, дифрагирует. Характер распространения света через холестерик определяют параметры геликоидальной ориентационной структуры, зависящие от свойств жидкого кристалла и особенностей его взаимодействия с окружающей средой.

Учёные исследовали структуру холестерика в отдельных каплях размером несколько десятков микрон, в которых на границе раздела с полимером директор ориентируется строго перпендикулярно. Оказалось, что в таких каплях геликоидальная структура в разных участках имеет различный шаг спирали — расстояние, на котором директор делает полный оборот.

«Мы детально рассмотрели формирующуюся структуру в каплях холестерика и показали, как она „выглядит“ в оптический микроскоп при различных ориентациях и размерах капель. Также мы изучили влияние электрического поля на периодичность структуры и форму линейного дефекта», — рассказал один из авторов статьи Михаил Крахалёв, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института физики имени Л. В. Киренского СО РАН, доцент кафедры общей физики Института инженерной физики и радиоэлектроники СФУ.

Учёные показали, что в каплях холестерика вместо обычной геликоидальной структуры формируется дефектная структура в виде двойной закрученной спирали. Также авторы изучили у таких структур оптические текстуры, которые наблюдаются в оптический микроскоп. Так как структуры, формирующиеся в каплях холестерика, достаточно сложны, соответствующие им оптические текстуры определяются большим числом факторов.

«Мы детально исследовали и описали то, как оптическая текстура исследуемых капель зависит от их размера и „ракурса“, под которым происходит наблюдение. Описанные текстуры могут помочь идентифицировать аналогичные конфигурации в других системах, а предложенный подход может быть использован для анализа сложных ориентационных структур», — заключил Михаил Крахалёв.

«Байкал24.Наука»


Источник:


ВСС


Новости

11.02.2019 Разное

Юрий Трутнев: будем создавать условия для реализации проектов молодых ученых ДВФУ

читать далее

11.02.2019 Разное

СФУ расширит научное сотрудничество с Республикой Филиппины

читать далее

11.02.2019 Общественные науки

Инновационные технологии в преподавании русского языка как иностранного

читать далее

11.02.2019 Астрономия

В ДВФУ собирают наноспутник для проведения технологических экспериментов в космосе

читать далее

31.01.2019 Физика

Ушел из жизни профессор НГУ Андрей Андреевич Кочеев

читать далее

31.01.2019 Общественные науки

На Дне открытых дверей в ИРНИТУ абитуриенты познакомились с профессией бизнес-аналитика

читать далее

31.01.2019 Химия

Эффективную технологию очистки воды от урана разработали ученые ДВФУ и ДВО РАН

читать далее

31.01.2019 Байкал

Концепция модернизации закона об охране Байкала

читать далее

31.01.2019 Байкал

Учёные Лимнологического института собирают деньги на исследование внутриклеточных паразитов на Байкале

читать далее

ОСТАЛЬНЫЕ



Статьи

24.01.2019 Байкал

Математическое моделирование на страже экологии

читать далее

06.12.2018 Разное

Тех, кто не тянет, государству не надо финансировать

читать далее

23.11.2018 Общественные науки

Что делает наш разум, когда мы моем посуду

читать далее

ОСТАЛЬНЫЕ



Слово ученого

Бубеев Юрий Аркадьевич

Бубеев
Юрий Аркадьевич

31.08.2016 Науки о жизни

Юрий Бубеев: Человек уже мог бы жить на Марсе, если бы не гонка вооружений и пристрастие к модным тряпкам

читать далее

Афанасьев Александр Диомидович

Афанасьев
Александр Диомидович

25.05.2016 Разное

Александр Афанасьев, и.о. ректора ИрНИТУ: «Университеты – основа новой экономики»

читать далее

Афанасьев Александр Диомидович

Афанасьев
Александр Диомидович

23.04.2016 Разное

Александр Афанасьев о ситуации в системе высшего образования

читать далее

ОСТАЛЬНЫЕ



ООО "Байкал-Иннования"
© Все права защищены
О проекте