ГЛАВНОЕ

«Научные weekend’ы» – новый научно-популярный проект для иркутян (расписание)
«Научные weekend’ы» – новый научно-популярный проект для иркутян (расписание)
читать далее
Супер чарм-тау фабрика поможет выйти на новую физику
Супер чарм-тау фабрика поможет выйти на новую физику
читать далее
Наука о море: ДВФУ включается в национальную программу морских исследований
Наука о море: ДВФУ включается в национальную программу морских исследований
читать далее
Выступление Игоря Бычкова на встрече с Владимиром Путиным в Новосибирске
Выступление Игоря Бычкова на встрече с Владимиром Путиным в Новосибирске
читать далее
В Омске умер выдающийся лингвист Борис Осипов
В Омске умер выдающийся лингвист Борис Осипов
читать далее
CERN‍ ищет оддерон: Томские ученые участвуют в поисках новых квазичастиц
CERN‍ ищет оддерон: Томские ученые участвуют в поисках новых квазичастиц
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:




Новости

07.03.2018 Инженерные науки

Ученые ИРНИТУ разрабатывают интеллектуальную энергоэффективную систему управления освещением

читать далее

07.03.2018 Разное

«Научные weekend’ы» – новый научно-популярный проект для иркутян (расписание)

читать далее

07.03.2018 Физика

Супер чарм-тау фабрика поможет выйти на новую физику

читать далее

07.03.2018 Инновации

Программа «Байкальский инновационный хаб» выходит на новый уровень

читать далее

22.02.2018 Инженерные науки

Ученые придумали как объединить AR, 3D-печать и робототехнику

читать далее

22.02.2018 Математика

Профессор ИРНИТУ Денис Сидоров вошел в топ рецензентов Publons

читать далее

22.02.2018 Общественные науки

В ИГУ прошло торжественное награждение победителей конкурса видеороликов «Корея в моей жизни»

читать далее

22.02.2018 Разное

Игорь Бычков обсудил с помощником президента РФ Андреем Фурсенко развитие ИГУ

читать далее

17.02.2018 Математика

В России создадут квантовый суперкомпьютер на 50 кубитов

читать далее

ОСТАЛЬНЫЕ



Статьи

07.03.2018 Разное

Для реализации программ развития региональных научных центров необходима интеграция академической и вузовской науки

читать далее

12.07.2017 Химия

Пористые полимеры: губка против парникового эффекта

читать далее

10.07.2017 Науки о земле

Дмитрий Гладкочуб: Человечество в истории Земли – это миг, который никак не отразится на состоянии планеты

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