Ученые МГУ изучили светочувствительные жидкокристаллические полимеры
Российские ученые совместно с чешскими коллегами синтезировали и исследовали новые ЖК-полимеры, которые сочетают в себе свойства жидких кристаллов и механические свойства полимеров.
Исследование ученых химического факультета и факультета фундаментальной физико-химической инженерии МГУ имени М.В. Ломоносова совместно с экспертами из Института физики (Прага) проходило в рамках проекта при поддержке гранта Российского научного фонда. Результаты работы размещены в журнале Macromolecular Chemistry and Physics.
По словам специалистов, ЖК-полимеры способны быстро изменять ориентацию молекул под действием внешних полей и одновременно образовывать покрытия, пленки и детали сложных форм. В отличие от низкомолекулярных жидких кристаллов, эти полимеры при комнатной температуре находятся в стеклообразном состоянии, фиксирующем ориентацию молекул.
При попадании света на ЖК-полимеры, их оптические свойства изменяются, поэтому такие полимеры называют фотохромными.
«Основная идея нашей работы — исследовать, как химическая структура новых гребнеобразных фоточувствительных ЖК-полимеров влияет на их фазовое поведение и фотооптические свойства. Процессы фотоизомеризации и фотоориентации как раз позволяют управлять фазовым поведением и оптическими свойствами разработанных систем», - пояснил один из авторов статьи, профессор РАН, доктор химических наук Алексей Бобровский.
Сначала эксперты синтезировали мономеры, из которых в МГУ были получены ЖК-полимеры. По словам ученых, самой важной частью работы было исследование фотооптических свойств и фотохромизма полученных полимеров.
Эта часть исследования проходила в два этапа: облучение неполяризованным ультрафиолетовым (УФ) светом, в ходе которого происходила фотоизомеризация (перегруппировка связей внутри молекулы), и облучение поляризованным светом, который вызвал фотоориентацию.
Бобровский пояснил, что фотоизомеризация и фотоориентация открывают большие перспективы для создания «умных материалов».
«Они отзываются на различные внешние воздействия и могут быть использованы для хранения, записи и передачи информации в оптических устройствах различной сложности. Эти конкретные полимеры вряд ли будут использованы на практике, потому что они слишком дороги и синтез их непрост. С другой стороны, далеко не всегда можно предсказать, какие именно системы, когда и как найдут применение», — сказал ученый.