MOSKVA, 21. elokuuta - RIA Novosti. Moskovan valtionyliopiston kemian tiedekunnan sekä fysikaalisen ja kemian tekniikan perustieteellisen tiedekunnan työntekijät, jotka on nimetty M.V. Lomonosov syntetisoi ja tutki uusia valoherkkiä nestekidepolymeerejä yhteistyössä ulkomaisten kollegoiden kanssa. Työ tehtiin osana Venäjän tiedesäätiön apurahaprojektia, jonka tulokset julkaistiin Macromolecular Chemistry and Physics -lehdessä.

Moskovan valtionyliopiston tutkijat ovat yhteistyössä tšekkiläisten kollegoiden kanssa Physics Institutesta (Praha) syntetisoineet ja tutkineet uusia LC-polymeerejä, joissa yhdistyvät nestekiteiden optiset ominaisuudet ja polymeerien mekaaniset ominaisuudet. Tällaiset polymeerit voivat nopeasti muuttaa molekyylien suuntausta ulkoisten kenttien vaikutuksesta ja samalla muodostaa pinnoitteita, kalvoja ja monimutkaisia ​​muotoja. Tällaisten järjestelmien tärkeä etu pienimolekyylipainoisiin nestekiteisiin verrattuna on, että LC-polymeerit ovat huoneenlämpötilassa lasimaisessa tilassa, joka kiinnittää molekyylien orientaation.

© Aleksei Boblrovsky, Moskovan valtionyliopisto

© Aleksei Boblrovsky, Moskovan valtionyliopisto

LC-polymeerit koostuvat suuren molekyylipainon molekyyleistä, joita kutsutaan makromolekyyleiksi. Niillä on kampamainen rakenne: valoherkät "kovat" atsobentseenifragmentit (C6H5N=NC6H5) on kiinnitetty pääjoustoon polymeeriketjuun peräkkäin kytkettyjen CH2-molekyylien "irrotuksen" avulla. Nämä fragmentit ovat yleensä tilattuja ja voivat muodostaa erilaisia ​​"pakkauksia" - nestekidefaaseja. Kun tällaiset polymeerit altistetaan valolle, atsobentseeniryhmät järjestäytyvät uudelleen, jolloin polymeerien optiset ominaisuudet muuttuvat. Tällaisia ​​polymeerejä kutsutaan fotokromiksi.

Tiedemiehet kiinnittivät erityistä huomiota fotoisomerointi- ja valoorientaatioprosesseihin. Fotoisomerointi on sidosten uudelleenjärjestelyä polymeerimolekyylissä valon vaikutuksesta. Valoorientaatio on muutos kovien atsobentseenifragmenttien (tässä tapauksessa) orientaatiossa lineaarisesti polarisoidun valon vaikutuksesta, jonka säteessä sähkökentän värähtelyjen suunta on tiukasti määritelty. Polarisoidun valon vaikutuksesta tapahtuvien fotoisomerointijaksojen aikana atsobentseenifragmentit muuttavat kulmaansa. Tämä tapahtuu siihen asti, kun niiden suunta muuttuu kohtisuoraksi tulevan valon polarisaatiotasoon nähden, eivätkä fragmentit enää pysty absorboimaan valoa.

Ensin Moskovan valtionyliopiston tutkijat yhteistyössä Tšekin tasavallan tiedeakatemian fysiikan instituutin kollegoiden kanssa syntetisoivat monomeerejä, joista LC-polymeerejä saatiin Moskovan valtionyliopistossa. Kirjoittajat tutkivat polymeerien faasikäyttäytymistä ja faasimuutosten lämpötiloja polarisaatiooptisella mikroskopialla ja differentiaalisella pyyhkäisykalorimetrialla. Vaiheiden yksityiskohtaista rakennetta tutkittiin röntgendiffraktioanalyysillä Moskovan valtionyliopiston fysikaalisen ja kemian tekniikan perustieteellisessä tiedekunnassa.

© Venäjän tiedeakatemia

© Venäjän tiedeakatemia

Yksi artikkelin kirjoittajista, Venäjän tiedeakatemian professori, kemian tohtori, Moskovan valtionyliopiston kemian tiedekunnan makromolekyyliyhdisteiden osaston päätutkija, nimetty M.V. Lomonosov Aleksei Bobrovsky: "Valoisomerointi ja valoorientaatio avaavat suuria mahdollisuuksia ns. älykkäiden materiaalien luomiseen. Ne reagoivat erilaisiin ulkoisiin vaikutuksiin ja niitä voidaan käyttää tietojen tallentamiseen, tallentamiseen ja siirtämiseen vaihtelevan monimutkaisuuden omaavissa optisissa laitteissa. Nämä erityiset polymeerit eivät todennäköisesti Käytännössä "koska ne ovat liian kalliita ja niiden synteesi ei ole helppoa. Toisaalta ei ole läheskään aina mahdollista ennustaa, mitkä järjestelmät, milloin ja miten ne löytävät sovelluksen", tutkija totesi.

NESTEKITEISET NESTEKITEISET POLYMEERIT V. P. SHIBAEV POLYMERS Z. i. taEDTSZ EUTNU‚TNLI „UTY‰‡ ТЪ‚ВММ˚I YML‚V TLВЪ nestekiteen synteesin pääperiaatteet- LP. e.Z. GUPUMUTU‚‡ korkeat (LC) polymeerit, joissa yhdistyvät nestekiteiden ja makromolekyylisten nestekidepolymeerien ainutlaatuiset optiset ominaisuudet. Erityishuomio on ry” on ehkä vain asiantuntijoiden ymmärrettävää. Juuri nämä yhdisteet ovat kuitenkin viime aikoina herättäneet erilaisten passiivisten optisten kenttien tutkijoiden huomion, jotka työskentelevät makromolekyylisten alkuaineiden kemian, sähköisesti toisiinsa liittyvien yhdisteiden ja kiinteän olomuodon fysiikassa, kiteytettyjen välineiden informografiaan ja kidekemiaan, biologiaan ja lääketieteen sekä elektroniikkateollisuuden ja polymeerimateriaalien varastointijärjestelmien ja -tekniikan asiantuntijoita. sekä nestekidepolymeerien (LC) luominen ovat erittäin lujia korkean molekyylipainon yhdisteiden kuituja, jotka pystyvät muuttumaan LC-sotikiksi tietyissä olosuhteissa (lämpötila, paine, pitoisuus liuoksessa) tietyissä olosuhteissa (lämpötila, paine, pitoisuus ratkaisu). Polymeerien LC-tila on sama kuin LC-polymeerien. faasitila, joka on väliasemassa amorfisen ja kiteisen tilan välissä, joten se on myös k‡TTP‡Ъ L‚‡˛bTfl UT- kutsutaan usein mesomorfiseksi tai mesofaasiksi (sanasta MU‚M˚V F LMˆLF˚ TLM-Greek meso – keskitaso). Mesofaasille tyypillisiä piirteitä ovat makromolekyylien järjestyksen suuntautumisjärjestys M˚V UV-ominaisuudet ulkoisten vaikutusten puuttuessa. On erittäin tärkeää korostaa, että LC-faasi muodostuu spontaanisti, kun taas polymeerin orientaatiojärjestys voidaan helposti indusoida NUPUOVNYOfl M˚ı TUV‰L - yksinkertaisella näytettä venyttämällä korkean MWML:n vuoksi. JTU·UV ‚MLP‡Makromolekyylien anisodiametrian (esymmetrian) MLV. U· ‡˘VMU M‡ TUB‰‡MLV Jos polymeerit siirtyvät LC-tilaan tai mesofaasiin lämpövaikutuksen MU‚˚ı ЪLFU‚ UMNUFOV- (lämmitys tai jäähdytys) seurauksena, niitä kutsutaan termisiksi ‡-trooppisiksi LC-polymeereiksi, jos LC-faasin muodostaa ЪВ L‡ОУ‚ L ˝ОВНЪ Л˜VT- polymeerien liukeneessa tiettyihin liuottimiin, niitä kutsutaan lyotrooppisiksi LC-polymeereiksi. NL YF ‡‚OflVP˚ı T V‰ Tieteellinen ja käytännön kiinnostus termotrooppisiin ‰Ofl B‡FLTL L UЪU· ‡KV- ja lyotrooppisiin LC-polymeereihin, jotka syntyivät © TL·‡V‚ Z.i., 1997 LL, ‡‡‡‡. - viimeisen kahden vuosikymmenen aikana on sanelee mahdollisuus luoda uudentyyppisiä rakenteellisia ja toiminnallisia polymeerimateriaaleja, jotka yhdistävät onnistuneesti pienen molekyylipainon nestekiteiden ainutlaatuiset ominaisuudet ja korkean molekyylipainon PU‡PL U‚‡MM˚ı FO‡T- yhdisteet. Suosittelemme lukijaa lukemaan artikkelin "Epätavalliset kristallit tai mysteerit - LNU". nestekiteet”, omistettu pienimolekyylisille nestekiteille, ‹6, 1997, julkaistu "Soros- molekyyli voidaan esittää vastaavana Educational Journalissa" (1996. No. 11). ketju, joka koostuu hypoteettisista vapaasti nivelletyistä segmenteistä, jotka pystyvät orientoitumaan avaruudessa toisistaan ​​riippumatta (kuva 1a). Segmentin A koko puolestaan ​​voidaan ilmaista joko sen pituudella (yleensä E) tai yksiköiden lukumäärällä. Mitä enemmän A (tai s), sitä enemmän mesogeenejä liittyy jäykän epäsymmetriaan. polymeeriketjun muoto. jäykkiä sauvamaisia ​​sekä kiekon ja lankun muotoisia molekyylejä. Riippuen makromolekyylien joustavuudesta (tai jäykkyydestä), joiden roolissa useimmiten ovat yksittäiset molekyylit, kaikki polymeerit voidaan jakaa ehdollisesti tai useita bentseenirenkaita, samoin kuin monia joustavaketjuisia (joille А ~ 15-50 Е ja s = ydinaromaattiset ja heterosykliset ryhmät = 10-15) ja jäykkä ketju (А ~ 100-1000 Е ja s > 100). juhlia kutsutaan mesogeenisiksi ryhmiksi. Nimittäin (Kaikissa tapauksissa oletetaan, että segmentin arvo - mesogeenisten ryhmien läsnäolo määrää enemmän taipumuksen kuin ketjun paksuus d, eli molekyylien pariutuminen pääasiallisesti ma:han on suuri.) Polyeteeni, polypropeeni Kaikkien fysikaalisten ominaisuuksien polyoksianisotropia ovat esimerkkejä joustavaketjuisista polymeereistä, joita ohjaa spontaani ulkonäkö. eteeni, polydimetyylisiloksaani. Jäykkäketjuisia polymeerejä ovat muun muassa aromaattiset polyamidit.Toisin kuin nestemäisten polyisosyanaattien melko jäykissä molekyyleissä, biopolymeereissä on kierteisiä polymeerimakromolekyylien kiteitä, joilla on konformaatio. Tällaisen polymeeriketjurakenteen makromolekyyleillä on huomattava joustavuus ja ne voidaan esittää pitkien sauvojen muodossa, mikä määräytyy polymeerisauvojen kyvyn perusteella (kuva 1b). Polymeerejä, joiden ketjut muuttavat muotoaan (konformaatiota) arvoiksi, jotka ovat molekyylinsisäisen lämpöliikkeen seurauksena ilmaistujen välissä, kutsutaan usein puolijäykiksi ketjuiksi. linkkejä. Yksinkertaisin ketjun joustavuuden (tai jäykkyyden) mitta on jokin ekvivalenttiarvo A, jota kutsutaan moniketjuisten polymeerien tilastolliseksi segmentiksi ja josta on helppo tehdä johtopäätös (tai Kuhnin segmentistä), joka, koska se oli, korvaa tukkumyynnin, että se on jäykkäketjuisten polymeerien on oltava tietyssä todellisen ketjun osassa, ja itse makromaksimiasteen on täytettävä ehdot A а b c d e f g Kuva 1. Kaavioesitys eri jäykkyyden omaavien polymeerien makromolekyyleistä: a – joustava ketju, b – jäykkäketjuiset LC-polymeerit, joissa on mesogeenisiä ryhmiä ja joustavia irrotuksia pääketjuissa (c) ja sivuketjuissa (d), LC-polymeerit, joissa on tilaa vieviä substituentit (e), saranaatomit (e) ja katkennut lineaarinen ketjun rakenne (g) taEDZZ Z.i. LC-faasin muodostumista ja tietyssä mielessä viskoosia” käytetään usein koko jäykän sauvamaisen makromolekyylin englanninkielistä vastinetta ”spacer” - spacer.) voidaan pitää mesogeenisenä. Suurimmalle osalle näistä jäykkäketjuisista polymeereistä on kuitenkin ominaista erittäin korkeat lämpötilat, jotka perustuvat irrotuksen käsitteeseen - sulatukseen tarkoitettu välike, joka sijaitsee niiden kampamaisten LC-polymeerien kemiallisen synteesin alalla mesogeenin hajoamisen kanssa, mikä rajoittaa merkittävästi, ja sivuketjujen alkuperäiset ryhmät ehdottivat tutkimusta, joka sulkee pois täysin termotrooppisen mesofaasin mahdollisuuden Moskovan valtionyliopiston koulutettujen tiedemiesten toimesta. Sellaiset theta-polymeerit (V.P. Shibaev, Ya.S. Freidzon, N.A. Plate) olivat vuonna 1974 vain lyotrooppisia nestekiteitä, ja ensimmäiset lineaariset LC-polymeerit, joiden liukeneminen tiettyihin, joskus pääketjujen ryhmiin, olivat puoliakuutteja liuottimia. . Makromolekyylejä kaksi vuotta myöhemmin italialaiset tutkijat A. Joustoketjuisten polymeerien syrillissä sulaissa on gu ja A. Roviello. tilastollisesti laskostettujen kelojen konformaatio (katso kuva 1a), mikä vaikeuttaa merkittävästi ketjufragmenttien muodostumista ja estää muodostumisen, jos muita mesofaseja käytetään taipuisten fragmenttien sijaan. kemialliset ryhmät, jotka häiritsevät jäykkäketjuisten makromolekyylien lineaarista rakennetta. Vähennys Jäykkyyteen tähtäävä kompromissiratkaisu voidaan saavuttaa esimerkiksi ottamalla käyttöön termotrooppisia LC-polymeerejä, jotka saadaan aikaan tilaa vievillä substituenteilla (kuva 1e), mukaan lukien jäykkien ja taipuisten "saranoitujen" happi-, rikkiatomien kemiallinen sitominen (kuva 1). , f) fragmentit yhdeksi makromolekyyliksi, joka voi olla lineaarinen (kuvio 2, c) tai haarautunut ketjun mutkiksi ja niiden symmetrisen (kampamaisen) rakenteen rikkoutumiseen (kuva 2). , G) . Samanaikaisesti kolmiulotteisessa lineaarisessa rakenteessa (esimerkiksi jäykkien fragmenttien laadusta johtuen käytetään yleensä fenyleeni- tai naftaleeniytimien läsnäoloa, ketjuun sisältyvien pienimolekyylisten nestekiteiden molekyylejä ei para- , mutta meta- ja orto-po- tai niiden mesogeenisissä ryhmissä, jotka vastaavat puolestaan ​​joustavat fragmentit, joita yleensä kutsutaan irrotuksiksi, alentamalla makromolekyylien jäykkyyttä niiden omituisen laimentumisen vuoksi, lasnCb LaCdidkalnDggauCldap, alentavat polymeerien sulamislämpötiloja. , joka antaa jäykille mesogeenisille ryhmille tarpeeksi. Kanavavuorovaikutuksen spesifistä sovellusta mesofaasin muodostumiseen tarkastellaan alla: Kuva 2. Erityyppiset LC-polymeerien makromolekyylit, joissa on sauvan ja kiekon muotoisia mesogeenisiä ryhmiä. Selitys tekstissä rikki- ja kloorisulfonihapot, dimetyyli- Päärakenneyksiköt ovat kovatilasetamidi litiumkloridin kanssa. lineaarisen rakenteen omaavat ketjupolymeerit ovat aromaattisia (useimmiten bentseeni- tai naftaleenirenkaita) tai heterosyklisiä fragmentteja, LL‰NUN LT‡OOL‰VTNLV bV PUb UFM‡V, jotka liittyvät kollineaarisesti toisiinsa FUOLPV ˚ tällaisten siltaryhmien avulla. Kuten esimerkiksi: Mesogeenisten ryhmien järjestelyn luonteesta riippuen kaikki termotrooppiset polymeerit jaetaan kahteen suureen ryhmään: LC-polymeerit, joiden pää- ja sivuketjuissa on meso-CO NH , CO , CH N , N N geeniryhmät. N N , O Lineaariset polymeerit, joissa on mesogeenisiä ryhmiä Useimmiten tällaisia ​​polymeerejä saadaan menetelmillä yhden polykondensaatio- tai kopolykondensaatioketjun pääketjuissa. Esimerkkejä aromaattisen polyesterin synteesistä a) polykondensoimalla erilaisia ​​bifunktionaalisia polyhydroksibentsoehappo (I) ja poly-n-fenoliyhdisteitä, jotka koostuvat jäykistä (mesoneenitereftalamidi (Kevlar-tavaramerkki1) geeni) (1) ja taipuisista (2) fragmenteista, tai : b) (II) erilaisten aromaattisten bifunktionaalisten yhdisteiden kopolykondensaatio esitetään alla: O −H2O + C C NH NH (II) n + ClCO(CH 2) nCOCl tereftaalihapon kanssa HO OH b) kopolykondensaatio −H2O −HCl + HOOC COOH A A+B B+C C ClH3N NH3Cl, jossa А, В ja С ovat funktionaalisia ryhmiä. Tehokkain muunnelma menetelmistä a O O tai b on bifunktionaalisen yhdisteen käyttö yhtenä C C (III) -komponenteista, joka toimii PBO-ketjun lineaarisen rakenteen rikkojana kuvan 1 mukaisesti. 1, e, f, g. Esimerkkejä tällaisista loukkaavista yksiköistä, joissa on tilaa vieviä substituentteja - Kaikille edellä mainituille polymeereille on tunnusomaista (a), saranaatomit (b) ja epäsymmetrisyys - makromolekyylien korkea jäykkyys (segmentti Kuhn-ryhmät (c) on esitetty alla: on alueella 400- 600 E ), korkeat sulamislämpötilat (450–500 °С), jotka sijaitsevat lähellä (a) c) niiden kemiallisen hajoamisen lämpötila-aluetta, mikä sulkee pois mahdollisuuden termotrooppisen mesofaasin ilmaantuvuudesta. Tästä huolimatta O O X OC 1 Tätä polymeeriä käytetään korkealujuuksisten X = O, S, C kuitujen saamiseksi. Katso myös artikkeli A.A. Berliini Soros Educational Journalissa (1995, nro 1). O taEDZZ Z.i. 43 Kampamaiset LC-polymeerit sivuketjuilla Lisäksi mesogeenisillä ryhmillä voi olla myös dysmesogeenisten ryhmien yhteismuotoinen muoto. Polyakryyliketjuja käytetään yleensä päämakromolekyyliketjuina tällaisten LC-polymeerien valmistuksessa, mukaan lukien: a) monomeerien synteesissä LC-ryhmiä (mesogeeni-livinyyli, polysiloksaani, joustavana) ja niiden lisä- tai hydroksialifaattisia kationeja tai kopolymerointeja mesogeenisten polymeerien kanssa. tai fragmentteja. käyttämällä ei-mesogeenisiä yhdisteitä tai: b) lisäämällä useita tuhansia talleja polymeeriketjuun. Toisessa tapauksessa LC-polymeerit eivät ole rakenteeltaan erilaisia ​​(kuvio 2). On välttämätöntä, että "puhtaasti lineaaristen" ja "puhtaasti mesogeenisten" molekyylien lisäksi polymeerinä reaktioon tulevat molekyylit sisältävät toiminnallisesti kampamaisia ​​haaroittuneita makromolekyyliryhmiä (A ja B), jotka voivat olla vuorovaikutuksessa (kuva 2, a, b) LCD vie on laaja valikoima. Molemmissa tapauksissa tarvitaan irrotettuja polymeerejä, jotka sisältävät parillisia mesogeenejä (kuva 2c), sidoksen, joka erottaa pää- ja sivuryhmän. makromolekyylit, joissa on lateraalisesti kytkeytyneet mesogeeniset ryhmät (kuvio 2d), kiekon muotoinen pääketju (kuva 2e) ja ketjun ristinmuotoiset fragmentit (kuvio 2i). Eri mesogeenisten ryhmien vuorottelu saman makromolekyylin sisällä on myös mahdollista (kuvat 2f–j). Perimmäinen mahdollisuus syntetisoida LC-polymeerejä, jotka on valmistettu homopolymeroimalla makromolekyylejä, jotka koostuvat mistä tahansa mesogeenisten ja ei-mesogeenisten fragmenttien yhdistelmästä, avaa rikkaimmat mahdollisuudet uusien polymeeristen LC-yhdisteiden molekyylisuunnittelulle. Erilaisten kopolymerointi On tärkeää korostaa, että makromolekyylien mesogeenisiin monomeereihin sisältyvillä sekä mesogeenisillä että ei-mesogeenisillä ryhmillä (kopolymeerien tapauksessa) voi olla tiettyjä toiminnallisia ominaisuuksia, jotka lopulta määräävät tällaisten aineiden käytännöllisesti katsoen mesogeenisen ja (välike) käyttöalueen. LC materiaalit. Nämä ei-mesogeeniset monomeerit voivat olla esimerkiksi erittäin polaarisia ryhmiä, jotka pystyvät orientoitumaan sähkömagneettisissa kentissä LC-faasissa, valoherkkiä ryhmiä ("vieraat"), jotka ovat alttiina suunnatuille fotokemiallisille muutoksille polymeerimatriisissa ("isäntä") (vieras-isäntä) ja muut toiminnallisesti toimivat fragmentit. B A B lnkmdnmkD a yljetzyylna lZyvlnZ A A bd yygaeTcky3 A A + A Aivan kuten pienimolekyyliset nestekiteet, LC-polymeerit muodostavat samat rakenteelliset mesofaasit A ​​A A: nematiikka (N), smectics (S) ja tyypillinen kolesteriinijärjestys (Ch) mesogeeniset fragmentit, eli vain itämaisen järjestyksen esiintyminen nematiikassa (kuva 3a) ja kerrosryhmissä, on esitetty alla: Optisesti aktiivisten polymeerien OCO OCnH2n + 1 muodostamassa kolesterisessa faasissa toteutuu kierteinen rakenne, joka määrää kolesteeristen erityiset optiset ominaisuudet (kuva 3c). CH N OCnH2n + 1 LC-polymeerien pääominaisuus on niiden kaksoisluonne, jonka ansiosta yhdessä materiaalissa voidaan yhdistää makromolekyyliyhdisteiden ominaisuudet (ja niiden kyky muodostaa kalvoja, laseja, kuituja ja pinnoitteita) ja mesomorfinen H. OCnH2n + 1 nestekiteiden ainutlaatuiset ominaisuudet ( jotka, 44 lykylyZldav yEkDbyZDnTsgzhzhv LmkzDg, ‹6, 1997 P/2 a b c Kuva. Kuva 3. Molekyylien järjestyminen nemaattisissa (a), smektisissä (b), kolesterisissa (c) LC-polymeereissä, joissa on mesogeenisiä ryhmiä pää- ja sivuketjuissa (P on kolesterisen rakenteen heliksiväli), puolestaan ​​on ominaisuuksien dualismi). MF ‡‚OWMLV ˝OVNL L˜VTNLP FUOVP – FYЪ¸:ssa jälkimmäisen seikan vuoksi LC-polymeerien ominaisuuksien N FUOY˜VML˛ UMNUFOVMU˜M˚ı UFL˜VTNLı kaksinaisuus saa ikään kuin a. erityinen P‡bV L‡OU‚ hypertrofoitunut luonne. Käyttämällä sähkö- (tai magneetti-) kenttiä, joita perinteisesti käytetään LC:n orientaatioon, termotrooppiset polymeerit muunnetaan pienimolekyylisten nestekiteiden LC:ksi, voidaan todeta niiden sulamispisteen yläpuolelle Tsula tai (jo epätavallisesti!) ohjata niiden rakennetta. LC yli niiden lasittumislämpötilansa Tc (pehmeneminen) polymeerien mesofaasissa, mikä saa sen olemaan mesogeeninen (jos alkuperäinen polymeeri ei kiteydy). Nämä ryhmät suuntautuvat oikeaan suuntaan. lämpötilat vastaavat mesogeenisten ryhmien muodostumisen alarajaa tässä LC-faasin muodostumisen tapauksessa, kun taas yläraja määräytyy anisotropiaarvon etumerkillä di on ns. sähköisen läpäisevyyden tyhjennyslämpötila ∆ε|| = ε|| − ε⊥ , missä ε|| ja (tai isotropisaatio) Tpr, jonka yläpuolella polymeeri e⊥ - mitatut dielektrisyysvakiot siirtyy isotrooppiseen sulatteeseen. Tempo-rinnakkaisissa (||) ja kohtisuorassa (⊥) orientaatioväleissä Tc (tai Tpl) – Tpr havaitaan mesogeenisten ryhmien mesogeenisiä pitkiä akseleita. Kun ∆ε > 0, LC-polymeerin fragmentit spontaanisti orgaan pitkiä mesogeenien akseleita suuntautuvat sähköistyneitä pitkin muodostaen tietyn rakenteellisen tricic-kentän, ∆ε< 0 перпендикулярно ему. тип мезофазы (N, S или Ch) в соответствии с моле- Схема на рис. 4 демонстрирует процесс ориента- кулярным строением и молекулярной массой поли- ции нематического гребнеобразного полимера (при мера. В случае лиотропных ЖК полимеров, образу- ∆ε >0) sijoitettu kahden virtaa kuljettavan liuoksen väliin, jotka määrittävät rakenteelliset läpinäkyvät lasilevyt mesofaasin tyypin alla, toteutuu, kun se on tiukasti kiinnitetty sähkökentän vaikutuksesta. Tarkkailemalla lämpötilan ja pitoisuuden kineettisiä arvoja, mesogeenisten ryhmien suuntautumisprosessin politiikkaa liuoksessa olevan mittauksen mukaan, mikä näkyy yleensä selvästi tutkittaessa polarisoidun valon I intensiteettiä ja tutkimalla niiden vaihekaavioita. kulkiessaan polymeerikalvon läpi (katso kuva 4), voidaan nähdä, kuinka sameaa, hyvin helposti (tosin hitaasti) siroavaa polymeerin jäähtyessä ja sähkötehoa sammutettaessa sitä voidaan ohjata erilaisilla tricic-kentän menetelmillä. Näkyy kuvassa 4 rakennetta, ulkopuolista vaikutusta myöhempään fiksaatioon, jossa mesogeeniset ryhmät ovat orientoituneessa rakenteessa kiinteässä, esisuorassa solun pintaan nähden, kutsutaan LC-vaiheessa suhteellisen spesifioiduksi. Harkitse homeotrooppisinta. LC-polymeerien käyttö negatiivisesti tärkeiden näkökohtien kanssa LC-polymeerien dielektrisyysvakion anisotropiaominaisuuksien säätelyssä niiden käytön kannalta. nooa (∆ε< 0) получают иной характер ориентации таЕДЦЗ З.и. ЬаСдйдкалнДггауЦлдаЦ ийгаеЦкх 45 I, % Наличие оптически активных звеньев в составе макромолекул стимулирует закручивание мезоген- ных групп и формирование надмолекулярной спи- 100 ральной структуры, селективно отражающей свет определенного диапазона длин волн, λmax в соответ- u=0 ствии с шагом спирали P (рис. 3, в). Варьируя состав сополимера можно менять шаг спиральной струк- туры и область селективного отражения света, по- скольку λ max = Pn (где n – показатель преломления холестерика). Чем больше концентрация хираль- ных звеньев в сополимере, тем сильнее закручена спираль, тем меньше шаг спирали P. Таким образом, Гомеотропная ориентация меняя концентрацию хиральных звеньев можно в мезогенных групп широких пределах варьировать λmax (от 300 до 104 нм), 50 получая спектрозональные оптические фильтры и отражатели для ИК-, видимой и УФ-областей спек- тра. Причем направление поляризации прошедше- го через пленку света противоположно закрутке спирали, что делает такие пленки эффективными u 0 циркулярными поляризаторами. Существенным преимуществом полимерных ЖК соединений перед низкомолекулярными жидкими кристаллами является возможность получения многослойных тонкопленочных материалов с нео- бычными оптическими свойствами. 0 5 10 15 τ, c ЖК полимеры как управляемые оптически активные среды для записи информации Рис. 4. Ориентация нематического ЖК полимера в электрическом поле Наряду с использованием ЖК полимеров в каче- стве материалов для пассивных оптических элемен- тов, когда в основном эксплуатируются оптические мезогенных групп – их длинные оси располагаются свойства этих материалов, заданные внешними по- вдоль поверхности стекол-электродов, это так на- лями единожды на этапе их изготовления, ЖК по- зываемая планарная структура. Такие высокоори- лимеры могут применяться и в активных управляе- ентированные пленки по существу представляют мых элементах. Проиллюстрируем это на примере собой твердые оптические элементы, характеризу- термооптической записи информации на гомео- ющиеся высокой оптической анизотропией (двой- тропно ориентированной пленке гребнеобразного ное лучепреломление, ∆n = 0,2–0,3), которые могут смектического ЖК полимера (рис. 5, а); основные быть использованы для получения оптических ма- цепи на рисунке для упрощения не показаны. териалов, таких, как фазовые пластинки, фазовые линзы, поляроиды и другие интересные тонкопле- Исходная прозрачная пленка ЖК полимера с го- ночные оптические материалы. меотропной ориентацией мезогенных групп (со- зданной, как указано выше, воздействием электри- ческого поля) (рис. 5, а) подвергается воздействию Холестерические ЖК полимеры – спектрозональные лазерного луча, который создает места локального фильтры и циркулярные поляризаторы перегрева полимера выше его Tпр. В этих местах ЖК полимер плавится, переходя в изотропный расплав, Среди ЖК полимеров особый интерес пред- при этом, естественно, нарушается гомеотропная ставляют холестерические пленки, образуемые хо- ориентация мезогенных групп (рис. 5, б). Охлажде- лестерическими гребнеобразными сополимерами, ние пленки (например, за счет перемещения лазер- которые обычно получают сополимеризацией ме- ного луча) приводит к самопроизвольному форми- зогенных мономеров и хиральных (оптически ак- рованию ЖК фазы, сильно рассеивающей свет на тивных), но необязательно мезогенных мономеров. фоне прозрачной пленки, что равносильно записи Термин “хиральный” (от греч. хирос – рука) ис- определенного объема информации (рис. 5, в). Осве- пользуется для описания структур, которые не мо- щение такой пленки расфокусированным лучом ла- гут быть совмещены со своим зеркальным изобра- зера позволяет спроектировать записанное изобра- жением путем наложения друг на друга. Такие жение на экран. На рис. 5, г показаны примеры структуры асимметричны и вращают плоскость по- записи геометрических фигур на пленке ЖК по- ляризации поляризованного света. лимера. Возможно также использование для этих 46 лйкйлйЗлдав йЕкДбйЗДнЦгъзхв ЬмкзДг, ‹6, 1997 а б в В исходной анизотропной ЖК фазе достигается значительно более совершенная упаковка макро- молекул по сравнению с изотропным расплавом за счет формирования в мезофазе доменных областей, характеризующихся параллельной агрегацией мак- ромолекул. Получение волокон из таких растворов приводит к резкому повышению их прочностных характеристик, что определяется как химической T < Tпр T >Tpr T< Tпр структурой полимеров, так и совершенной ориен- тацией их макромолекул по сравнению с волокна- г ми, полученными из изотропных растворов. Проч- ность таких волокон в 2,5 раза, а модуль упругости в 10–20 раз выше, чем у самых прочных нитей из али- фатических полиамидов типа нейлон. Так, проч- ность на разрыв волокон кевлар и ПБО составляет 2,8 и 3,4 ГПа, а модуль упругости при растяжении – 180 и 450 ГПа соответственно (см. реакции II и III). С учетом низкого удельного веса этих ароматичес- 1 мм ких волокон их удельная прочность в 2–4 раза пре- восходит стальные и стеклянные волокна. Тот же принцип лежит в основе получения высо- Рис. 5. Принцип термооптической записи на копрочных, так называемых самоармирующихся пленке гомеотропно ориентированного смекти- пластиков, когда за счет продавливания уже не раст- ческого полимера (а–в) и примеры записанных воров, а анизотропных расплавов ЖК термотроп- геометрических фигур (г) ных полимеров через капилляры литьевых машин образуются фибриллярные (волокнистые) структу- целей и холестерических полимерных пленок, ко- ры, выполняющие роль армирующих материалов. торые в комбинации с циркулярными правыми и Однако в этом случае и матрица и армирующий ма- левыми поляризаторами дают возможность менять териал одинаковы по составу. Одним из примеров цвет записанных символов и цвет фона, на котором таких ЖК полимеров может служить сополимер ведется запись. “Вектра”, состоящий из разнородных звеньев: Несмотря на то что быстродействие ЖК поли- мерных пленок невелико (секунды, десятые доли O O секунд), они представляют интерес для записи и C O C , x долговременного (архивного) хранения информа- 1 −x ции, получения микрофиш, картографирования и использования в системах микрографии. строение которого соответствует структуре, изобра- женной на рис. 1, ж. Прочность этого и других по- Супервысокопрочные волокна и самоармированные добных термотропных ЖК полимеров необычно пластики высока и в несколько раз превосходит соответству- ющие величины для изотропных пластиков, что да- Высокая степень порядка в расположении жест- ло основание рассматривать их как новое поколе- коцепных и полужесткоцепных макромолекул в лио- ние самоармированных молекулярных композитов тропных и термотропных ЖК полимерах соответст- для использования в качестве конструкционных венно используется для получения высокопрочных материалов. волокон, пленок и разнообразных изделий из ЖК Помимо отличных механических свойств этих полимеров. Среди ЖК полимеров лиотропные по- пластиков существенный интерес представляет лимеры исторически были первыми, вышедшими низкий коэффициент линейного расширения тер- на арену практического применения в середине 60-х мотропных ЖК полимеров α. Значение α для них годов нашего столетия. Использование лиотропных составляет величины порядка 1 ⋅ 10−6 град−1, что ЖК растворов, таких, как поли-n-бензамид, поли- сопоставимо с величиной α для неорганического n-фенилентерефтальамид (см. выше реакцию II), а стекла (5 ⋅ 10−7 град−1) и значительно меньше, чем у также других ароматических полиамидов произвело нейлона (1 ⋅ 10−4 град−1). Это позволяет использовать настоящую революцию и позволило создать индус- такие ЖК полимеры в качестве защитных оболочек трию нового поколения высокопрочных, так назы- для световодов, что обеспечивает практически пол- ваемых высокомодульных (имеющих высокие зна- ное отсутствие светопотерь у световодов при темпе- чения модуля растяжения) волокон. ратурах от −80 до +80°С. таЕДЦЗ З.и. ЬаСдйдкалнДггауЦлдаЦ ийгаеЦкх 47 Высокие механические показатели, термостой- ганЦкДнмкД кость, удобство переработки обеспечивают широ- 1. Платэ Н.А., Шибаев В.П. Гребнеобразные полимеры кое практическое использование ЖК полимеров в и жидкие кристаллы. М.: Химия, 1980. виде конструкционных и армирующих материалов 2. Шибаев В.П. Жидкие кристаллы // Химическая в электронной и радиотехнической промышленно- энциклопедия. М.: Сов. энциклопедия, 1990. Т. 2. сти, самолетостроении, космической технике, ра- С. 286–289. кетостроении, для получения шинного корда, со- 3. Платэ Н.А., Шибаев В.П. Жидкокристаллические полимеры // Наука и человечество. М.: Знание, 1983. здания огнезащитных и других полимерных С. 283–298. материалов. 4. Шибаев В.П. Настоящее и будущее жидкокристалли- ческих полимеров // Хим. волокна. 1987. № 3. С. 4–12. Как видно из рассмотренных выше данных, ЖК 5. Жидкокристаллические полимеры / Под ред. полимеры активно вторгаются в сферы научной и Н.А. Платэ. М.: Химия, 1988. практической деятельности. Быстрыми темпами развивается промышленное производство ЖК ли- * * * нейных полимеров, получаемых из лиотропных и термотропных систем, мировое производство кото- Валерий Петрович Шибаев, доктор химических рых уже исчисляется сотнями тысяч тонн. Разраба- наук, профессор кафедры высокомолекулярных тываются подходы к производству гребнеобразных соединений химического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоно- полимеров. Настоящий период характеризуется сова. Заслуженный деятель науки РФ, член-корре- быстрым накоплением знаний в этой области, что, спондент Российской академии естественных на- несомненно, приведет не только к расширению на- ук, лауреат Государственной премии СССР. Автор ших представлений вообще о ЖК соединениях, но более 400 научных работ, включая пять моногра- и к созданию качественно новых полимерных мате- фий (три из которых изданы за рубежом), 20 изоб- риалов. ретений и патентов. 48 лйкйлйЗлдав йЕкДбйЗДнЦгъзхв ЬмкзДг, ‹6, 1997

Nestekidepolymeerit (LCP:t) ovat luokka ainutlaatuisia kestomuoveja, jotka sisältävät pääasiassa bentseenirenkaita polymeeriketjuissa, jotka ovat sauvamaisia ​​rakenteita, jotka on järjestetty suuriin rinnakkaisiin matriiseihin. Ne ovat erittäin kiteisiä, luonnollisesti paloa hidastavia, termotrooppisia (sulaorientoituneita) kestomuoveja. Vaikka LCP:t ovat samanlaisia ​​kuin puolikiteiset polymeerit, niillä on omat erityispiirteensä.

Riisi. 1. Tyypillinen rakennenestekidepolymeeri - Ticona.

Perinteisillä puolikiteisillä polymeereillä on sulatettuna kaoottinen (häiriötön) rakenne, joka jäähtyessään muodostaa erittäin järjestyneitä kiteisiä alueita, joita ympäröi amorfinen matriisi. LCP-molekyylit pysyvät hyvin järjestyksessä myös sulassa ja liukuvat helposti toistensa ohi leikattaessa. Tämän seurauksena niillä on erittäin alhainen sulaviskositeetti, mikä helpottaa erittäin ohuiden seinien täyttämistä ja monimutkaisimpien muotojen toistamista. Niissä on hyvin vähän (tai ei ollenkaan) kutistumista virtaussuunnassa ja kestää hyvin vähän aikaa kovettua tai kovettua. Prosessin tarkkuuden pitämiseksi monet valmistajat ja suunnittelijat käyttävät nestekidepolymeerejä ohutseinäisten osien valmistamiseen, jotka saattavat joutua kestämään korkeita lämpötiloja.

Riisi. 2. Erilaisten polymeerien viskositeetti, mukaan lukien yrityksen valmistama nestekideTicona.

Vectra E130: LCP-sähkömerkit
Vectra Liquid Crystalline Polymers (LCP), jonka valmistaa Ticona (Celanese/Hoechst AG:n teknisten polymeerien osasto), ovat erittäin kiteisiä, termotrooppisia (sulateorientoituneita) kestomuoveja, jotka voivat tuottaa poikkeuksellisen tarkat ja vakaat mitat, erinomaisen suorituskyvyn korkeissa lämpötiloissa, korkean jäykkyyden ja kemikaalien kestävyys, kun sitä käytetään erittäin ohuiden seinien valmistukseen. Polymeerillä on myös alhainen lämpölaajenemiskerroin, sama kaikissa kolmessa aksiaalimitassa (x,y,z). Se kestää pinta-asennettavia juotoslämpötiloja, mukaan lukien lyijyttömään juottamiseen vaadittavat lämpötilat. Tällaiset ominaisuudet ovat johtaneet Vectra LCP:n käyttöön monissa elektronisissa sovelluksissa, kuten: pistorasiat, kelat, kytkimet, liittimet ja anturit. Monet laatulajit ovat menestyneet paremmin kuin keramiikka, kertamuovi ja muut korkean lämpötilan muovit tuottamatta hiilijäämiä (tai mitätöntä määrää).
Kun Vaupell Industrial Plasticsin täytyi luoda sisäinen akkukotelon kansi armeijan tarkkuuspimeänäkölaitteelle, se käytti Vectra E130i LCP:tä tuotekehityksen helpottamiseksi poistamalla käytännössä homeen kutistumisen. Tuote tarjosi myös erinomaisen kestävyyden laajalla lämpötila-alueella.

Riisi. 3. Vaupell Plastics Industriesin valmistama akkukotelo infrapuna-pimeänäkölaitteelleVectra LCP yritykset Ticona .

Akkukotelon sisätiiviste työnnetään alumiinisen ulkokuoren sisään, niiden välinen rako on enintään 0,05 mm. Apilanlehden muotoisen osan suurin poikkileikkausmitta on 5,08 cm, pituus myös 5,08 cm, alhaalta ja ylhäältä avoimien seinien paksuus 0,56 mm. Yläreunan ympärillä oleva pyöristetty laippa pitää sen paikallaan ulkokuoren sisällä.

Seuraavan sukupolven lujat LCP:t
DuPontin seuraavan sukupolven nestekidenäyttöiset polymeerihartsilaatut, Zenite LCP, tarjoavat suuria toiveita lujuudesta, jäykkyydestä ja tarkkuudesta elektroniikkalaitteiden liittimissä ja muissa valetuissa komponenteissa. Testit ovat osoittaneet, että Zenite 6130LX:stä valetut liittimet tarjoavat erinomaisen kestävyyden vaurioita vastaan ​​automaattisen tapin asettamisen ja levyn kokoamisen aikana. Uudella hartsilla voidaan valmistaa myös vähemmän muodonmuutoksia omaavia osia, mikä parantaa osien sopivuutta ja nostaa juotteen myöntölämpötilaa. Takalevyn pään tuhoavassa testauksessa uusi hartsi lisää murtumiskestävyyttä 21 %, taipumista 32 % ennen rikkoutumista ja joustavamman/vähemmän hauraan murtumiskuvion. Testissä käytetään suippenevalla työkalulla varustettua puristinta liittimien seinämien irrottamiseksi. Seinien murtovoima ja taipuma mitattiin. Lujuuden ja jäykkyyden paraneminen on myös ilmeistä verrattuna vetolujuuden, vetolujuuden, taivutuskertoimen ja taivutuslujuuden standarditietoihin.

Riisi. 4. Zenite LCP DuPont Plasticsin seuraava sukupolvi lupaa vahvemmat elektroniset liittimet.

Zenite 6130LX:stä valmistetut valetut liitinnäytteet osoittivat myös merkittävää parannusta liitoslinjan lujuudessa. Kun koskettimet asetettiin varhaisen sukupolven LCP:istä valmistettuihin koekappaleisiin, juotoslinjoihin ilmestyi pieniä halkeamia. Uusista hartseista valetuista osista ei löytynyt halkeamia. Muut testit ovat osoittaneet, että uudesta hartsista valmistetut osat muotoutuvat vähemmän. Testatun liittimen sivuseinien konvergenssi oli 23 % pienempi kuin varhaisen sukupolven LCP:stä muovatun osan konvergenssi. Zenite 6130LX kestää myös paremmin erilaisia ​​juotosolosuhteita. Sen taivutuslämmönkesto on 280 ºC, mikä on 15 ºC korkeampi kuin muiden LCP:iden. Tyypillisimpiä sovelluksia ovat laaja valikoima komponentteja: sähkö-/elektroniikkateollisuus, valaistus, tietoliikenne, autojen sytytys- ja polttoaineen latausjärjestelmät, ilmailuteollisuus, kuituoptiikka, moottoreiden valmistus, kuvantamislaitteet, anturit, uunilaitteet, polttoainerakenteet ja kaasusulut , jne.

Vectra MT LCP lääketieteelliset arvot
Vectran nestekidepolymeeri on korvannut ruostumattoman teräksen useissa lääketieteellisissä sovelluksissa. Jotkut Vectra LCP -laadut täyttävät USP Class VI -määräykset ja kestävät gammasäteilyä, höyryautoklaavia ja useimpia kemiallisia sterilointimenetelmiä.

Riisi. 5. Ruisku ilman neulaa, valettuVectra LCP MT yritykset Ticona .

Ticonalla on kahdeksan Vectra LCP MT -laatua käytettäväksi lääketieteen teknologian (MT) sovelluksissa, kuten lääketieteellisissä laitteissa, lääkepakkaus- ja jakelujärjestelmissä sekä muissa terveydenhuollon sovelluksissa. Ticonan MT-laadut täyttävät USP 23 Class VI -vaatimukset ihon, veren ja kudosten biologisesta yhteensopivuudesta. Ticonan lääketieteellisiin sovelluksiin tarkoitetut arvot täyttävät myös Euroopan yhteisön annetun direktiivin 2002/72/EY ja BfR-standardien vaatimukset. BfR tarkoittaa Saksan liittovaltion riskinarviointiinstituuttia (entinen BgVV, Saksan liittovaltion kuluttaja- ja eläinlääketieteen laitos). Ticona Vectra LCP -hartsit lääketieteelliseen teknologiaan tarjoavat lääke- ja laitevalmistajille laajan valikoiman suunnittelu- ja käsittelyvaihtoehtoja. Tämä sisältää ruiskupuristukseen ja suulakepuristukseen tarkoitetut täytetyt ja täyttämättömät lajikkeet sekä eri virtausominaisuuksilla ja lisäaineilla omaavia lajeja, jotka tuottavat osia, joilla on alhainen kitka ja korkea kulutuskestävyys, parempi ulkonäkö, suurempi jäykkyys ja muut ominaisuudet. Vectra LCP MT -laadut antavat erinomaisen lujuuden, jäykkyyden, virumisenkestävyyden, mittavakauden ja suuren virtauksen pitkille ohuille osille. Niillä on erinomainen lämmön- ja kemikaalinkestävyys ja ne kestävät toistuvia sterilointijaksoja. Niillä voidaan korvata metallia lääketieteellisissä ja hammaslääketieteellisissä laitteissa, niitä voidaan käyttää lääkkeiden annostelujärjestelmien pitkälle rakennetuissa komponenteissa ja ne täyttävät minimaalisesti invasiivisen kirurgian ja muiden alojen laitteiden tarpeet.

OLENTA-yritys myy valtavan valikoiman polymeerimateriaaleja. Meillä on aina saatavilla korkealaatuisia kestomuoveja, mukaan lukien nestekidepolymeerit. OLENTAlla työskentelevillä työntekijöillä on korkeampi erikoistunut koulutus ja he tuntevat hyvin polymeerituotannon erityispiirteet. Meiltä saat aina neuvoja ja apua materiaalin valinnassa ja teknologisen prosessin organisoinnissa.
Nestekidepolymeereillä on erittäin korkea jäykkyys ja lujuus. Älä anna salamaa heittäessäsi. Suositellaan tarkkuusvaluon. Niillä on erinomainen mittapysyvyys. Ominaista erittäin lyhyt jäähtymisaika. Eroaa liitosten erittäin alhaisessa kestävyydessä. Täältä löydät nestekidepolymeeriyhtiön Toray. Materiaali valmistetaan tehtaalla Japanissa.

Toray nestekidepolymeeri

Täyte	brändi	Kuvaus	Sovellus
Lasin täyttö		Vahva polymeeri, 35 % lasitäytteinen	Mikroelektroniikka
lyhyt lasi		Korkeavirtauspolymeeri, 35 % lasitäytteinen	Mikroelektroniikka
Lyhyt lasi ja mineraalit		Erittäin virtaava polymeeri, 30 % lasitäytteinen	Mikroelektroniikka
		Antistaattinen polymeeri, 50 % täyttö	Mikroelektroniikka
Lasi ja mineraalit		Alhainen vääntyminen, 50 % täynnä	Mikroelektroniikka
Mineraalit		Alhainen vääntyminen, 30% täynnä	Mikroelektroniikka

Nestekidepolymeerien ominaisuudet

Toisin kuin perinteisillä polymeeriyhdisteillä, näillä materiaaleilla on useita erottuvia ominaisuuksia. Nestekidepolymeerit ovat suurimolekyylisiä yhdisteitä, jotka voivat muuttaa tilaansa ulkoisten olosuhteiden vaikutuksesta. Joustavan molekyylisidoksen ansiosta makromolekyyliketju pystyy muuttamaan muotoaan laajalla alueella ja muodostamaan vakaan ja vahvan kiderakenteen.

Nämä polymeerit säilyttävät vakaat lujuusominaisuudet sulamislämpötilaan asti. Niillä on erittäin korkea kemiallinen kestävyys ja dielektriset ominaisuudet.

Nestekidepolymeerejä käytetään laajalti elektronisten komponenttien, mikroaaltouunin kestävien keittoastioiden ja lääketieteellisten instrumenttien valmistuksessa.

Tietoja OLENTAsta

Yrityksellämme on useita etuja:

• kohtuulliset hinnat;
• ammattilaisia, joilla on laaja kokemus;
• määräaikojen ja sopimusten tarkka noudattaminen;
• laaja valikoima teknisiä muoveja;
• yhteistyötä suurimpien polymeerivalmistajien kanssa.

OLENTA toimittaa nestekidepolymeerejä yksinomaan luotettavilta valmistajilta. Tämä ei ainoastaan ​​takaa moitteetonta laatua, vaan myös minimoi toimitushäiriöihin tai velvoitteiden virheelliseen suorittamiseen liittyvät riskit.

Julkaisemme Moskovan valtionyliopiston kemian tiedekunnan makromolekyyliyhdisteiden laitoksen vanhempi tutkija, apulaisprofessori, kemian tohtori, nuorten tutkijoiden presidentinpalkinnon saaja 2009 Aleksei Bobrovskin luennoinnista joulukuussa. 2, 2010 ammattikorkeakoulumuseossa osana Polit. RU:ta".

Katso myös:

Luennon teksti. Osa 1

Hyvää iltaa! Haluaisin hieman muuttaa sääntöä: luento koostuu kahdesta osasta: ensin nestekiteet, sitten nestekidepolymeerit, joten ehdotan muutaman kysymyksen esittämistä ensimmäisen osan jälkeen. Se on helpompaa.

Haluaisin sanoa, että päätehtävä, jonka asetin itselleni valmistautuessani tähän luentoon, ei ole niinkään ladata sinulle runsaasti tietoa nestekiteistä, niiden käytöstä, vaan jotenkin kiinnostaa nestekiteitä, antaa joitain alkukäsitteitä. : mitä ne ovat ja osoittavat, kuinka kauniita ja mielenkiintoisia ne eivät ole utilitaristisesta näkökulmasta (missä niitä voidaan käyttää), vaan tieteen ja taiteen näkökulmasta (kuinka kauniita ne ovat sinänsä). Raporttini suunnitelma.

Ensinnäkin kerron sinulle milloin ja miten nestekidetila löydettiin, mikä on nestekiteiden ainutlaatuisuus muihin esineisiin verrattuna, ja raportin toisessa osassa puhun nestekidepolymeereistä ja siitä, miksi ne ovat mielenkiintoista ja merkillistä.

Kaikki tietävät hyvin, että useimmissa aineissa molekyylit muodostavat kiteisen tilan, molekyylit muodostavat kolmiulotteisen kolmiulotteisen kidehilan, ja tiettyyn lämpötilaan kuumennettaessa havaitaan faasimuutos kolmiulotteisesta järjestyneestä tilasta. epäjärjestynyt nestemäinen tila, ja edelleen kuumennettaessa - kaasumaiseen tilaan. Kävi ilmi, että on olemassa joitain välivaiheita, joilla on nesteen aggregoitumistila, mutta niistä huolimatta on jokin järjestys: ei kolmiulotteinen, vaan kaksiulotteinen tai jokin muu rappeutunut järjestys. Selitän nyt, mistä on kysymys.

Ensimmäinen raportti epätavallisesta aineen tilasta - aineen nestekiteisestä tilasta, sitten tätä termiä ei kuitenkaan ollut olemassa - tapahtui vuonna 1888. Joidenkin muiden tietojen mukaan tällainen epätavallinen aineen tila kirjattiin myös vuonna 1850, mutta on yleisesti hyväksyttyä, että itävaltalainen tiedemies Friedrich Reinitzer vuonna 1888 tutki kolesteryylibentsoaattia - kolesterolin johdannaista - ja havaitsi, että sitä kuumennettaessa. 145 °:seen, kiteinen faasi (valkoinen jauhe) muuttuu oudoksi sameaksi nesteeksi, ja kuumennettaessa edelleen 179 °:seen, havaitaan siirtyminen tavalliseksi läpinäkyväksi nesteeksi. Hän yritti puhdistaa tämän aineen, koska hän ei ollut varma, että hänellä oli puhdasta kolesteryylibentsoaattia, mutta siitä huolimatta nämä kaksi faasimuutosta toistettiin. Hän lähetti näytteen tästä aineesta ystävälleen fyysikko Otto von Lehmannille. Lehman tutki tavallisia kiteitä, mukaan lukien muovikiteet, jotka ovat pehmeitä kosketukseen, ne eroavat tavallisista kovista kiteistä. Pääasiallinen tutkimusmenetelmä oli polarisoiva optinen mikroskopia - tämä on mikroskooppi, jossa valo kulkee polarisaattorin läpi, kulkee aineen läpi ja sitten analysaattorin läpi - ohuen ainekerroksen läpi. Polarisaattorin ja tietyn aineen kiteiden analysaattorin väliin asetettaessa voidaan nähdä tekstuureja - eri kiteisille aineille ominaiskuvia - ja siten tutkia kiteiden optisia ominaisuuksia. Niin tapahtui, että Otto von Lehmann auttoi ymmärtämään, mikä on välitilan, harhan syy. Otto von Lehmann oli vakavasti vakuuttunut siitä, että kaikki kiteisten aineiden, kiteiden ominaisuudet riippuvat yksinomaan molekyylien muodosta, eli sillä ei ole väliä, kuinka ne sijaitsevat tässä kiteessä, molekyylien muoto on tärkeä. Ja nestekiteiden tapauksessa hän osoittautui oikeaksi - molekyylien muoto määrittää kyvyn muodostaa nestekidefaasi (pääasiassa molekyylien muoto). Tässä haluaisin puhua nestekiteiden tutkimuksen tärkeimmistä historiallisista vaiheista, jotka ovat mielestäni tärkeimpiä.

Vuonna 1888 Reinitzer kirjoitti, että on olemassa kiteitä, joiden pehmeys on sellainen, että niitä voidaan kutsua nestemäisiksi, sitten Lehman kirjoitti artikkelin nestekiteistä, itse asiassa hän loi termin nestekiteitä. Tärkeä historiallinen episodi: 20-30-luvulla Neuvostoliiton fyysikko Frederiks tutki erilaisten magneetti- ja sähkökenttien vaikutusta nestekiteiden optisiin ominaisuuksiin ja havaitsi tärkeän asian, että molekyylien orientaatio nestekiteissä muuttuu erittäin helposti alla. ulkoisten kenttien toiminta, ja nämä kentät ovat erittäin heikkoja ja muutokset ovat erittäin nopeita. 60-luvun lopusta lähtien nestekidejärjestelmien tutkimuksen nousukausi alkoi nestekidefaasit, ja se liittyy siihen, että he oppivat käyttämään niitä. Aluksi tavanomaisten elektronisten digitaalisten kellojen tietojen näyttöjärjestelmissä, sitten laskimissa ja tietokonetekniikan myötä kävi selväksi, että nestekiteitä voidaan käyttää aktiivisesti näyttöjen valmistukseen. Luonnollisesti tällainen teknologinen harppaus viritti nestekiteiden tutkimusta perustieteen näkökulmasta, mutta haluaisin huomauttaa, kuinka suuri aikaero nestekiteisiin liittyvien tieteellisten löytöjen välillä on. Itse asiassa ihmiset olivat kiinnostuneita niistä uteliaisuudesta, ei ollut utilitaristista kiinnostusta, kukaan ei osannut käyttää niitä, ja lisäksi noina vuosina (20-30-luvuilla) suhteellisuusteoria oli paljon mielenkiintoisempi. Muuten, Fredericks on suhteellisuusteorian popularisoija Neuvostoliitossa, sitten hänet tukahdutettiin ja hän kuoli leireillä. Itse asiassa nestekiteiden löytämisestä on kulunut 80 vuotta, kunnes he oppivat käyttämään niitä. Mainitsen tämän esimerkin usein puhuessani tieteen rahoituksen erityispiirteistä.

Haluaisin tarkastella nestekidefaasin päätyyppejä. Kuinka mesofaasi, nimittäin nestekidefaasi, on järjestetty.

Tyypillisesti nestekidefaasi muodostuu molekyyleistä, joilla on sauvan tai kiekon muotoinen muoto, eli niillä on muodon anisometria, ensinnäkin sauvat tai kiekot. Voidaan kuvitella hyvä kokeilu, joka on helppo koota: jos kaada tikkuja satunnaisesti laatikkoon ja ravista sitä, niin tämän ravistelun seurauksena huomaat itse tikkujen sopivan rinnakkain, ja näin on yksinkertaisin nemaattinen. vaihe on järjestetty. Jossakin suunnassa on orientaatiojärjestys, ja molekyylien massakeskus on epäjärjestynyt. On olemassa paljon monimutkaisempia faaseja, esimerkiksi smektisiä, jolloin massakeskipiste on tasoissa, eli sellaisia ​​kerrostettuja faaseja. Kolesterinen vaihe on erittäin mielenkiintoinen: sen paikallinen järjestys on sama kuin nemaattisen faasin, sillä on orientaatiojärjestys, mutta satojen nanometrien etäisyydellä muodostuu kierteinen rakenne, jolla on tietty vääntösuunta, ja tämän ilmentymä vaihe johtuu siitä, että molekyylit ovat kiraalisia, eli on välttämätöntä suorittaa molekyylikiraalisuutta (selitän myöhemmin, mitä se on) tällaisen kierteen muodostamiseksi. Tällä vaiheella on samat mielenkiintoiset ominaisuudet kuin nemaattisella vaiheella, ja sille voi myös löytyä käyttöä. Vaiheet, joista puhuin, ovat yksinkertaisimpia. On niin sanottuja sinisiä vaiheita.

Pysähdyn niihin hieman, kun puhun polymeereistä, tämä liittyy vähän työhöni. Tässä nämä viivat osoittavat molekyylien orientaatiosuunnan ja tällaisten faasien päärakenneelementti on sellaiset sylinterit, joissa molekyylien pitkien akselien orientaatio muuttuu näppärästi, eli tämän sylinterin keskellä suuntaus. on sylinterin akselia pitkin, ja kun se siirtyy pois kehälle, havaitaan käänne. Nämä faasit ovat rakenteellisesti erittäin mielenkiintoisia, ne ovat erittäin kauniita polarisoivassa mikroskoopissa, ja on tärkeää huomata, että pienimolekyylisissä nestekiteissä näitä faaseja on parhaimmillaankin asteen kymmenesosissa. 2-3 ° lämpötilaväli, ja polymeerien tapauksessa onnistui korjaamaan nämä mielenkiintoiset rakenteet, ja puhun siitä myöhemmin. Vähän kemiaa. Miltä nestekidemolekyylien rakenteet näyttävät?

Yleensä siinä on 2-3 bentseenirenkaan aromaattinen fragmentti, joskus se voi olla kaksi aromaattista rengasta, jotka on liittynyt suoraan toisiinsa, voi olla yhdistävä fragmentti. On tärkeää, että tämä fragmentti on pitkänomainen, eli sen pituus on suurempi kuin sen leveys ja että se on riittävän jäykkä ja pyöriminen pitkän akselin ympäri on mahdollista, mutta tämän pyörimisen aikana muoto pysyy pitkänomaisena. Tämä on erittäin tärkeää nestekidefaasin muodostumiselle. Joustavien pyrstöjen läsnäolo molekyylissä on tärkeää - nämä ovat erilaisia ​​​​alkyylipyrstöjä, erilaisten polaaristen substituenttien läsnäolo on tärkeää. Tämä on tärkeää sovelluksille, ja se luo dipolimomentteja ja kykyä orientoitua uudelleen ulkoisissa kentissä, eli tämä molekyyli koostuu kahdesta pääosasta: mesogeenisesta fragmentista, jossa on jonkinlainen substituentti (polaarinen tai ei-polaarinen) ja joustavasta häntä, joka voi taipua. Miksi sitä tarvitaan? Se toimii sisäisenä pehmittimenä, koska jos otat jäykkiä molekyylejä, ne kiteytyvät - muodostavat kolmiulotteisen kiteen ilman mesofaseja, ilman nestekidefaaseja, ja joustava häntä auttaa usein muodostamaan välifaasin kiteen ja kiteen välille. tavallinen isotrooppinen neste. Toisen tyyppiset molekyylit ovat kiekon muotoisia molekyylejä. Tässä on tällaisten levyjen yleinen rakenne, jotka voivat myös muodostaa mesafaaseja, mutta niillä on täysin erilainen rakenne kuin pitkänomaisiin molekyyleihin perustuvilla faaseilla. Haluaisin kiinnittää huomionne siihen, kuinka kauniita nestekiteet ovat polarisoivassa mikroskoopissa.

Polarisoiva mikroskopia on ensimmäinen menetelmä nestekiteiden tutkimiseen, eli jo tutkijan ristikkäisten polarisaattorien polarisoivassa mikroskoopissa havaitsemasta kuvasta voidaan päätellä, millainen mesofaasi, millainen nestekidefaasi muodostuu. Tämä on tyypillinen kuva nemaattiselle faasille, jonka molekyylit muodostavat vain orientaatiojärjestyksen. Tältä smektinen vaihe näyttää. Jotta voit kuvitella kaiken tämän mittakaavan, eli se on paljon suurempi kuin molekyyliskaala: kuvan leveys on satoja mikroneja, eli se on makroskooppinen kuva, paljon suurempi kuin näkyvän valon aallonpituus . Ja tällaisia ​​kuvia analysoimalla voidaan arvioida, millainen rakenne siellä on. Luonnollisesti on olemassa tarkempia menetelmiä näiden mesofaasien rakenteen ja joidenkin rakenteellisten ominaisuuksien määrittämiseen - kuten röntgendiffraktioanalyysit, erilaiset spektroskopiat - tämän avulla voimme ymmärtää, miten ja miksi molekyylit pakataan tavalla tai toisella.

Toinen kuvatyyppi on tiivistetty liuos lyhyistä DNA-fragmenteista (vesiliuos) - Coloradon yliopistossa he saivat tällaisen kuvan. Yleisesti ottaen nestekidefaasien muodostumisen tärkeys ja ominaisuudet biologisissa esineissä on erillisen laajan keskustelun aihe, enkä ole tässä asiantuntija, mutta voin sanoa, että monet biologiset polymeerit voivat antaa nestekiteisen faasi, mutta tämä on yleensä lyotrooppinen nestekidefaasi, eli liuottimen, kuten veden, läsnäolo on tärkeää tämän nestekidefaasin muodostumiselle. Nämä ovat kuvat, jotka sain.

Tältä kolesterinen mesofaasi näyttää - yksi tyypillisistä kuvista. Haluaisin näyttää kuinka kauniilta faasisiirtymät näyttävät: lämpötilan muuttuessa voimme tarkkailla faasisiirtymää.

Lämpötilan muuttuessa havaitaan taittumisen muutos, joten värit muuttuvat, lähestymme siirtymää - ja havaitaan siirtymä isotrooppiseen sulatukseen, eli kaikki tummuu, tumma kuva näkyy ristikkäisissä polarisaattoreissa.

Toisessa tapauksessa se on hieman monimutkaisempi: aluksi näkyy tumma kuva, mutta tämä on luonto pettää meidät, vain molekyylit on suunnattu niin, että ne näyttävät isotrooppselta sulalta, mutta siellä oli nestekidefaasi. . Tässä on siirtyminen toiseen nestekidefaasiin - jäähtyessään järjestyneemmät suunnan muutokset. Punainen väri liittyy kierteiseen rakenteeseen, jolla on tietty helix-väli, ja kierteen nousu muuttuu, kierre kiertyy, joten värien muutosta havaitaan. Erilaisia ​​eroja on näkyvissä, eli spiraali on kiertynyt, ja nyt jossain vaiheessa tämän näytteen kiteytymistä havaitaan, se kaikki muuttuu siniseksi. Näytän tämän sille, että yksi henkilökohtaisista motiiveistani käsitellä esimerkiksi nestekiteitä on niiden kauneus, katson niitä ilolla mikroskoopin läpi, minulla on onni tehdä tätä joka päivä ja esteettistä kiinnostusta tuetaan tieteellisestä kiinnostuksesta. Nyt tapahtuu kiteytymistä, kaikki tapahtuu reaaliajassa. Minulla ei ole kelloja ja pillejä, se on tavallinen mikroskooppiin asennettu saippua-astia, joten laatu on sopiva. Täällä kasvavat tämän yhdisteen sferuliitit. Kemistit Tšekin tasavallassa syntetisoivat meille tämän yhdisteen. (Syntetisoimme myös itse LC-yhdisteitä.) Siitä, miksi niitä käytetään laajasti, on vähän sanottavaa.

Jokaisella meistä on mukanaan pieni määrä nestekiteitä, koska kaikki matkapuhelinten näytöt ovat nestekiteitä, puhumattakaan tietokonenäytöistä, näytöistä, televisionäytöistä ja vakavasta kilpailusta plasmamonitoreista ja LED-näytöistä yleensä - tietääkseni (En ole asiantuntija tässä), ei. Nestekiteet ovat stabiileja, kuvan vaihtaminen ei vaadi paljon jännitettä - tämä on erittäin tärkeää. Nestekiteissä havaitaan tärkeä yhdistelmä, ns. ominaisuuksien anisotropia, eli väliaineen eri suuntiin olevat epätasaiset ominaisuudet, niiden alhainen viskositeetti, toisin sanoen juoksevuus, on mahdollista luoda jonkinlainen optinen laite. joka kytkeytyisi, reagoisi tyypillisellä kytkentäajalla millisekunteina tai jopa mikrosekunteina - silloin silmä ei huomaa tämän muutoksen nopeutta, minkä vuoksi LCD- ja televisionäyttöjen olemassaolo on mahdollista ja erittäin korkea herkkyys ulkoisille kentille. Nämä vaikutukset havaittiin jo ennen Frederickssiä, mutta hänen tutkimiaan, ja suuntautumismuutosta, josta puhun nyt, kutsutaan Fredericksz-siirtymäksi. Kuinka elektronisen kellon yksinkertainen kellotaulu toimii ja miksi nestekiteitä käytetään niin laajasti?

Laite näyttää tältä: siinä on nestekidekerros; sauvat edustavat nestekidemolekyylin orientaatiosuuntaa, tietenkään ne eivät ole mittakaavassa, ne ovat paljon pienempiä kuin muu rakenne, on kaksi polarisaattoria, ne ovat ristissä niin, että jos nestekidekerrosta ei olisi, valo ei pääsisi niiden läpi. On lasisubstraatteja, joille levitetään ohut johtava kerros, jotta sähkökenttä voidaan levittää; on myös sellainen hankala kerros, joka suuntaa nestekidemolekyylit tietyllä tavalla ja orientaatio on asetettu siten, että ylemmällä substraatilla molekyylit ovat yhteen suuntaan ja toisessa substraatissa - kohtisuoraan. eli nestekidemolekyylien kiertosuuntaus on organisoitu, joten valo putoaessaan polarisaattorin päälle se polarisoituu - se tulee nestekideväliaineeseen ja sen polarisaatiotaso pyörii nestekideen orientaation jälkeen molekyyli - nämä ovat nestekidemolekyylien ominaisuuksia. Ja vastaavasti, koska se pyörii tasopolarisaatiossa 90 °, valo tällaisessa geometriassa kulkee hiljaa, ja jos sähkökenttää käytetään, molekyylit asettuvat sähkökenttää pitkin, joten polarisoitu valo ei muuttaa polarisaatiotaan eikä voi kulkea toisen polarisaattorin läpi. Tuloksena on tumma kuva. Todellisuudessa rannekellossa käytetään peiliä ja siitä voidaan tehdä segmenttejä, joiden avulla voit visualisoida jonkinlaisen kuvan. Tämä on tietysti yksinkertaisin piiri, nestekidenäyttöjen rakenteet ovat paljon monimutkaisempia, monikerroksisia, kerrokset ovat yleensä erittäin ohuita - kymmenistä nanometreistä mikroniin - mutta periaate on periaatteessa sama, ja tämä siirtymä, kun molekyylien muutokset sähkö- tai magneettikentässä (monitorit käyttävät sähkökenttää, koska se on yksinkertaisempaa), kutsutaan Freedericksz-siirtymäksi (vaikutus) ja sitä käytetään aktiivisesti kaikissa tällaisissa laitteissa. Ensimmäinen prototyyppi on nemaattinen näyttö kellotaulussa.

Ja tämä kuva havainnollistaa kuinka pienen sähkökentän nestekidemolekyylin uudelleensuuntaamiseen tarvitaan. Itse asiassa tämä on galvaaninen kenno, joka koostuu kahdesta perunasta elektrolyyttinä, eli tällaiseen uudelleensuuntaukseen tarvitaan hyvin pieni jännite noin 1 V, minkä vuoksi nämä aineet ovat saaneet niin laajan käytön. Toinen sovellus, ja puhumme kolesterisista nestekiteistä, joista puhun yksityiskohtaisemmin, johtuu siitä, että ne voivat muuttaa väriä lämpötilasta riippuen.

Tämä johtuu spiraalin erilaisesta noususta ja on mahdollista visualisoida esimerkiksi lämpötilajakauma. Olen valmis käyttämään matalan molekyylipainon nestekiteitä ja olen valmis kuuntelemaan kysymyksesi niistä ennen kuin siirryn polymeerinestekiteisiin.

Luentokeskustelu. Osa 1

Tatjana Sukhanova, Bioorgaanisen kemian instituutti: Vastaa amatöörin kysymykseen: millä alueella nestekiteiden väri muuttuu ja miten tämä riippuu niiden rakenteesta?

Aleksei Bobrovsky: Puhumme kolesterisista nestekiteistä. Tässä väri muuttuu kolesterisen kierteen nousun mukaan. On kolesteeriset aineet, jotka heijastavat valoa selektiivisesti UV-alueella, vastaavasti, näkymätön alue, ja on kolesteerisiä, jotka heijastavat valoa selektiivisesti tämän jaksoisuuden vuoksi infrapuna-alueella, eli puhumme mikroneista, kymmenistä mikroneista ja värikuvien tapauksessa, jonka näytin polarisoivassa optisessa mikroskopiassa, se on siellä monimutkaisempaa, ja väri johtuu siitä, että polarisoitunut valo, polarisaatiotaso nestekiteessä pyörii eri tavalla, ja tämä riippuu aallonpituudesta. Värivalikoima on monimutkainen, ja koko näkyvä alue on suljettu, eli voit keksiä erilaisia ​​värejä.

Boris Dolgin: Voitko kertoa minulle vähän enemmän elämästä?

Aleksei Bobrovsky: Elämästä? Onko kysymys nestekiteiden roolista biologiassa?

Boris Dolgin: Joo.

Aleksei Bobrovsky: Valitettavasti tämä ei ole ollenkaan minun aiheeni. Linkitän kirjaan lopussa. Ensinnäkin, kun he puhuvat nestekiteiden kytkennästä biologiassa, he puhuvat siitä, kuinka niitä voidaan käyttää lääketieteessä - vaihtoehtoja on paljon. Lipidisolukalvoissa nestekiteinen tila tapahtuu kohtuullisissa biologisissa lämpötiloissa.

Boris Dolgin: Ja tämä ei ole kokonaan artefakti, ja tämä on lisätutkimus.

Aleksei Bobrovsky: Joo. Minusta näyttää siltä, ​​että nestekidetilan roolia ei vieläkään oikein tunneta, ja joskus on todisteita siitä, että DNA:ta solussa voi olla nestekidetilassa, mutta tämä on tulevaisuuden tutkimuksen aihe. Tämä ei ole minun alani. Olen enemmän kiinnostunut nestekide synteettisistä polymeereistä, joista puhun jatkossakin.

Boris Dolgin: Ovatko LC-polymeerit täysin keinotekoisia?

Aleksei Bobrovsky: Kyllä, periaatteessa kaikki on keinotekoista. Esimerkiksi joidenkin kovakuoriaisten ja perhosten värjäys johtuu sellaisista luonnollisista ei nestekiteistä, vaan kitiinistä biologisista polymeereistä johtuvasta jäätyneestä nestekidetilasta. Evoluutio oli siis jakautunut, että värjäys ei johdu pigmenteistä vaan polymeerien ovelasta rakenteesta.

Mihail Potanin V: Minulla on kysymys nestekiteiden magneettisesta herkkyydestä. Kuinka herkkiä ne ovat Maan magneettikentille? Osaavatko he tehdä kompasseja?

Aleksei Bobrovsky: Ei. Valitettavasti se tapahtui. Mikä määrittää nestekiteiden herkkyyden? On olemassa diamagneettisen suskeptiivisuuden ja permittiivisyyden käsite, ja sähkökentän tapauksessa kaikki on paljon kätevämpää ja parempaa, eli riittää, että todella syötetään 1 V sellaiseen nestekidekennoon - ja kaikki suuntautuu uudelleen. , ja magneettikentän tapauksessa puhumme tesloista - sellaiset kenttävoimakkuudet ovat verrattoman korkeampia kuin Maan magneettikentän voimakkuus,

Lev Moskovkin: Minulla saattaa olla täysin amatöörimäinen kysymys. Luento on aivan hurmaava, esteettinen tyytyväisyys on suuri, mutta itse esitys on pienempi. Näyttämäsi kuvat muistuttavat ydintä - ne ovat myös esteettisesti aktiivisia - ja Jabotinsky-reaktiota, vaikka kuvasi eivät ole syklisiä. Kiitos.

Aleksei Bobrovsky V: En ole valmis vastaamaan tähän kysymykseen. Tämä on syytä tarkastella kirjallisuudessa. Polymeereissä ja nestekiteissä on teoria "skaalautumisesta" (skaalautumisesta), eli itsestään samankaltaisuudesta. Minun on vaikea vastata tähän kysymykseen, en ole pätevä tässä aiheessa.

Natalia: Nyt he myöntävät Nobel-palkintoja venäläisille tiedemiehille. Luuletteko, että Fredericks, jos hän olisi selvinnyt, olisi voinut saada tämän palkinnon? Saiko kukaan tätä aihetta käsittelevistä tiedemiehistä yleensä Nobel-palkinnon?

Aleksei Bobrovsky V: Luulen tietysti, että Fredericks olisi ensimmäinen ehdokas. Hän kuoli leirillä sodan aikana. Jos hän olisi elänyt vuoteen 1968-1970 asti, hän olisi ollut ensimmäinen ehdokas Nobel-palkinnon saajaksi - tämä on aivan ilmeistä. Silti suuri fyysikko, mutta häntä ei palkittu (puhumme tiedemiehistämme), - Tsvetkov - Pietarin fyysikkojen koulun perustaja, valitettavasti se hajosi jossain määrin. En pohtinut erityisesti kysymystä siitä, kuka sai Nobelin nestekiteistä, en tutkinut sitä, mutta mielestäni vain Paul de Genne sai Nobelin polymeerien ja nestekiteiden palkinnon.

Boris Dolgin: Onko nestekiteiden tutkimuksen muoti mennyt ikuisesti?

Aleksei Bobrovsky: Kyllä, ei tietenkään ole enää hypetystä, koska yksinkertaisimmalla mesofaasilla (nemaattinen nestekidefaasi) on jo paljon selvää ja on selvää, että se on optimaalisin käyttöön. Kiinnostusta monimutkaisempiin vaiheisiin on edelleen jonkin verran, sillä hyvin tutkittuun verrattuna voi saada joitain etuja, mutta nestekidetilaa koskevien julkaisujen määrä vähenee.

Boris Dolgin: Eli et näe laadullisia harppauksia ymmärryksessä, ei vyöhykkeitä, joilla olisi globaali mysteeri.

Aleksei Bobrovsky: Mielestäni on parempi olla ennustamatta, koska mitä tahansa voi tapahtua. Tiede ei aina kehity johdonmukaisesti. Joskus tapahtuu outoja hyppyjä, joten en ryhdy tekemään ennusteita.

Konstantin Ivanovich: Haluaisin tietää kuinka turvallisia ne ovat ihmiselämälle.

Aleksei Bobrovsky V: LCD-näyttöjä valmistavien ihmisten turvallisuus on testattu. Jos juot litran nestekidettä, siitä tulee todennäköisesti huono, mutta koska milligrammaa käytetään, vakavaa vaaraa ei ole. Se on paljon turvallisempaa kuin rikkoutunut, lämpömittarista vuotava elohopea. Se on täysin vertaansa vailla vahinkojen suhteen. Nyt on tutkimuksia nestekiteiden hyödyntämisestä. Olen kuullut yhden raportin, jossa tähän asiaan suhtaudutaan vakavasti ja että romua on jo paljon ja kuinka se voidaan ottaa talteen, mutta ympäristöongelmat ovat vähäiset. He ovat turvassa.

Boris Dolgin: Lopussa oli erittäin mielenkiintoinen asia. Jos kuvittelet käytetyn LCD-näytön ja niin edelleen. Mitä hänelle tapahtuu seuraavaksi, mitä tapahtuu? Miten se hävitetään - tai ei hävitetä, tai hajoaa jotenkin tai jää?

Aleksei Bobrovsky: Uskon, että nestekidemolekyylit ovat ensimmäinen asia, joka hajoaa ulkoisten vaikutusten vaikutuksesta.

Boris Dolgin: Eli eikö tässä ole mitään erityistä?

Aleksei Bobrovsky: Ei tietenkään. Mielestäni muovien ja polymeerien kierrätyksen ongelmat ovat siellä paljon monimutkaisempia.

Oleg: Kerro minulle, mikä määrittää nestekidefaasien lämpötila-alueen? Kuten tiedät, kaikki nykyaikaiset näytöt toimivat erittäin laajalla lämpötila-alueella. Miten onnistuit saavuttamaan tämän ja mitkä aineen ominaisuudet ja rakenne määräävät ne?

Aleksei Bobrovsky: Hieno kysymys. Itse asiassa tavallisilla yhdisteillä, useimmilla orgaanisilla yhdisteillä, jotka syntetisoidaan yksittäin, on sellaiset lämpötilat, kuten olen osoittanut, kolesteryylibentsoaatti sulaa 140°:ssa, sitten isotrooppinen hajoaminen 170°. On yksittäisiä aineita, joiden sulamispiste on alhainen, lähellä huoneenlämpötilaa ja jotka muuttuvat tavalliseksi isotrooppiseksi nesteeksi noin 50°:n alueella, mutta niin laajan lämpötila-alueen toteuttamiseksi pakkasen lämpötiloihin asti seokset joutuivat olla tehty. Tavanomaiset sekakoostumukset eri aineista, kun niitä sekoitetaan, niiden sulamispiste laskee huomattavasti. Sellainen temppu. Yleensä nämä ovat homologisia sarjoja, näytöissä käytetään bifenyylijohdannaista, jossa ei ole X:ää ja nitriilisubstituenttia, ja eripituiset hännät otetaan alkyylipyrstöiksi ja 5-7 komponentin seos mahdollistaa alennuksen. sulamispiste alle 0 °, jättäen samalla valaistumisen lämpötilan, eli nestekiteen siirtymisen isotrooppiseen faasiin, yli 60 ° - tämä on sellainen temppu.

Luennon teksti. Osa 2

Ensinnäkin haluaisin sanoa, mitä polymeerit ovat.

Polymeerit ovat yhdisteitä, jotka saadaan toistuvalla toistolla, toisin sanoen identtisten yksiköiden kemiallisella sitomisella - yksinkertaisimmassa tapauksessa samat, kuten polyeteenin tapauksessa, nämä ovat CH2-yksiköitä, jotka on kytketty yhteen ketjuun. Tietenkin on monimutkaisempia molekyylejä aina DNA-molekyyleihin asti, joiden rakenne ei toista itseään, on organisoitu erittäin monimutkaisella tavalla.

Polymeeritopologian päätyypit: yksinkertaisimmat molekyylit ovat lineaariketjuisia molekyylejä, on haarautuneita, kampamuotoisia polymeerejä. Kampapolymeereillä on ollut tärkeä rooli nestekidepolymeerien tuotannossa. Polykatenaanien tähdenmuotoiset, toisiinsa kytketyt renkaat ovat molekyylimuotojen monipuolisimpia. Kun nestekidetilaa tutkittiin ponnekkaasti, kun tutkittiin nestekiteitä, heräsi ajatus: onko mahdollista yhdistää nestekiteiden ainutlaatuiset optiset ominaisuudet polymeerien hyviin mekaanisiin ominaisuuksiin - kykyyn muodostaa pinnoitteita, elokuvia, joitain tuotteita? Ja mitä tuli mieleen vuonna 1974 (siellä oli ensimmäinen julkaisu) - 60-luvun lopulla - 70-luvun alussa, he alkoivat tarjota erilaisia ​​​​lähestymistapoja nestekidepolymeerien tuotantoon.

Yksi lähestymistapa on sitoa sauvan muotoisia, tikun muotoisia molekyylejä lineaariseen makromolekyyliin, mutta kävi ilmi, että tällaiset polymeerit eivät muodosta nestekidefaasia, ne ovat tavallisia hauraita laseja, jotka kuumennettaessa alkavat hajota ja anna mitään. Sitten rinnakkain kahdessa laboratoriossa (puhun tästä yksityiskohtaisemmin myöhemmin) ehdotettiin lähestymistapaa tällaisten sauvan muotoisten molekyylien kiinnittämiseksi pääpolymeeriketjuun joustavien välikappaleiden kautta - tai irrottamalla venäjäksi. Ja sitten käy ilmi seuraavaa: pääpolymeeriketjun välillä on pieni autonomia, se kulkee suurelta osin itsenäisesti, ja sauvan muotoisten molekyylien käyttäytyminen, eli pääpolymeeriketju ei estä nestekiteen muodostumista vaihe sauvan muotoisilla fragmenteilla.

Tämä lähestymistapa osoittautui erittäin hedelmälliseksi, ja rinnakkain kahdessa laboratoriossa - Nikolai Alfredovich Platen laboratoriossa Neuvostoliitossa ja Ringsdorfin laboratoriossa - tällaista lähestymistapaa ehdotettiin itsenäisesti, ja olen iloinen voidessani työskennellä nyt Valeri Petrovich Shibaevin laboratorio Moskovan valtionyliopiston kemian tiedekunnassa, eli työskentelen laboratoriossa, jossa se kaikki keksittiin. Tottakai tärkeysjärjestyksistä oli kiistoja, mutta sillä ei ole väliä.

Nestekidepolymeerien päätyypit. En aio puhua sellaisista pääketju- tai runkoryhmistä (se on yksi polymeerityyppi), puhun pääasiassa kampamaisista nestekidepolymeereistä, joissa sauvan muotoiset fragmentit on liitetty pääketjuun joustavan alifaattisen irrotuksen kautta. .

Tärkeä etu nestekidepolymeerien luomisessa synteesin ja eri ominaisuuksien yhdistämisen kannalta on mahdollisuus saada homopolymeerejä. Eli otetaan monomeeri, joka pystyy muodostamaan ketjumolekyylin esimerkiksi tässä kaavamaisesti esitetyn kaksoissidoksen ansiosta, ja saadaan homopolymeeri, eli polymeeri, jonka molekyylit koostuvat samoista sauvamaisista fragmenteista. , tai voit tehdä kopolymeerejä yhdistämällä kaksi erilaista fragmenttia, - ne voivat molemmat muodostaa mesofaasin tai ei-mesogeeniset fragmentit voidaan yhdistää mesogeenisten fragmenttien kanssa, ja käy ilmi, että meillä on kyky pakottaa heterogeeniset komponentit kemiallisesti olemaan yhdessä polymeerijärjestelmä. Toisin sanoen, jos he yrittäisivät sekoittaa sellaista monomeeriä sellaisen monomeerin kanssa ilman kemiallista sitoutumista, he antaisivat kaksi erillistä faasia ja sitomalla ne kemiallisesti pakotamme ne olemaan samassa systeemissä, ja sitten näytän kuinka hyvää se on.

Tärkeä etu ja ero polymeerinestekiteiden ja pienimolekyylisten nestekiteiden välillä on mahdollisuus muodostaa lasimainen tila. Jos tarkastellaan lämpötila-asteikkoa, meillä on korkeissa lämpötiloissa isotrooppinen faasi, kun lämpötila laskee, muodostuu nestekidefaasi (näissä olosuhteissa polymeeri näyttää erittäin viskoosilta nesteeltä), ja jäähdytettynä siirtyy havaitaan lasimainen tila. Tämä lämpötila on yleensä lähellä huoneenlämpötilaa tai hieman huoneenlämpötilaa korkeampi, mutta tämä riippuu kemiallisesta rakenteesta. Siten toisin kuin pienimolekyyliset yhdisteet, jotka ovat joko nestemäisiä tai siirtyvät kiteiseen tilaan, rakenne muuttuu. Polymeerien tapauksessa tämä rakenne on jäätynyt lasimaiseen tilaan, joka voi säilyä vuosikymmeniä, ja tämä on sovelluksen kannalta tärkeää, vaikkapa tiedon tallennuksen tallentamisen kannalta, voimme muuttaa sen rakennetta ja suuntausta. molekyyli, molekyylin fragmentit ja jäädyttää ne huoneenlämpötilassa. Tämä on pienimolekyylipainoisten yhdisteiden polymeerien tärkeä ero ja etu. Mihin muuhun polymeerit ovat hyviä?

Tämä video esittelee nestekideelastomeeriä, eli se tuntuu elastiselta nauhalta, joka kutistuu kuumennettaessa ja laajenee jäähtyessään. Tämä teos on otettu Internetistä. Tämä ei ole minun työtäni, tässä on nopeutettu kuva, eli todellisuudessa tätä siirtymää havaitaan valitettavasti kymmeniä minuutteja. Miksi tämä tapahtuu? Mikä on nestekideelastomeeri, jolla on riittävän alhainen lasittumislämpötila, eli se on elastisessa tilassa huoneenlämpötilassa, mutta makromolekyylit ovat silloitettuja, ja jos syntetisoimme kalvon nestekidefaasissa, niin polymeeri ketju toistaa hieman mesogeenisten ryhmien suuntausta, ja jos lämmitämme sitä, mesogeeniset ryhmät siirtyvät epäjärjestyneeseen tilaan ja siirtävät vastaavasti pääpolymeeriketjut epäjärjestyneeseen tilaan, ja makromolekyylikelojen anisometria muuttuu. Tämä johtaa siihen, että kuumennuksen aikana, siirryttäessä mesofaasista isotrooppiseen faasiin, havaitaan näytteen geometristen mittojen muutos polymeerikäämien muodon muutoksesta johtuen. Pienimolekyylisten nestekiteiden tapauksessa tätä ei voida havaita. Kaksi ryhmää Saksassa, Finkelmann, Zentel ja muut ryhmät tekivät paljon näitä asioita. Sama voidaan havaita valon vaikutuksesta.

On olemassa paljon töitä fotokromisista polymeereistä, jotka sisältävät atsobentseenifragmentin - kaksi bentseenirengasta, jotka on yhdistetty NN-kaksoissidoksella. Mitä tapahtuu, kun tällaiset molekyylifragmentit altistetaan valolle? Ns. trans-cis-isomeroitumista havaitaan, ja sauvan muotoinen fragmentti muuttuu valolla säteilytettynä viistetyksi kaarevaksi cis-muodoksi, kaarevaksi fragmentiksi. Tämä johtaa myös siihen, että järjestys järjestelmässä putoaa merkittävästi, ja kuten aiemmin näimme lämmityksen aikana, myös säteilytyksen aikana geometriset mitat pienenevät, kalvon muoto muuttuu, tässä tapauksessa havaitsimme pienenemisen.

Säteilytyksen aikana voidaan toteuttaa erilaisia ​​taivutusmuodonmuutoksia, eli tällainen kalvon taivutus voidaan toteuttaa UV-valolla säteilytettäessä. Näkyvälle valolle altistettuna havaitaan käänteinen cis-trans-isomeroituminen ja tämä kalvo laajenee. Kaikenlaiset vaihtoehdot ovat mahdollisia - tämä voi riippua tulevan valon polarisaatiosta. Puhun tästä, koska se on nyt melko suosittu nestekidepolymeerien tutkimusalue. He jopa onnistuvat tekemään joitain laitteita tämän perusteella, mutta toistaiseksi valitettavasti siirtymäajat ovat melko pitkiä, eli nopeus on alhainen, ja siksi on mahdotonta puhua mistään erityisestä käytöstä, mutta nämä ovat kuitenkin sellaiset keinotekoisesti luodut lihakset, jotka toimivat, toimivat lämpötilan muuttuessa tai eri aallonpituuksille valolle altistuessaan. Nyt haluaisin puhua hieman työstäni suoraan.

Mikä on työni tarkoitus, laboratoriomme. Olen jo puhunut kopolymeroinnin eduista, mahdollisuudesta yhdistää täysin erilaisia ​​fragmentteja yhdeksi polymeerimateriaaliksi, ja päätehtävä, pääasiallinen lähestymistapa tällaisten erilaisten monifunktionaalisten nestekidepolymeerien luomiseen, on useiden funktionaalisten monomeerien kopolymerointi. jotka voivat olla mesogeenisiä, eli ne vastaavat nestekidefaasien muodostumisesta, kiraalisia (kiraalisuudesta puhun myöhemmin), fotokromaattisia, eli ne pystyvät muuttumaan valon vaikutuksesta, sähköaktiivisia, jotka kantavat suuren dipolimomentti ja voi orientoitua uudelleen kentän vaikutuksesta, erilaiset funktionaaliset ryhmät, jotka voivat olla vuorovaikutuksessa esimerkiksi metalli-ionien kanssa, ja materiaalivaihtelut ovat mahdollisia. Ja tämä on tässä sellainen hypoteettinen kampamainen makromolekyyli, mutta todellisuudessa saamme kaksois- tai kolmiokopolymeerejä, jotka sisältävät erilaisia ​​​​fragmenttien yhdistelmiä, ja vastaavasti voimme muuttaa näiden materiaalien optisia ja muita ominaisuuksia erilaisilla vaikutuksilla, esim. valo ja sähkökenttä. Yksi tällainen esimerkki on kiraalisuuden ja fotokromismin yhdistelmä.

Olen jo puhunut kolesterisesta mesofaasista - tosiasia on, että kierteinen molekyylirakenne muodostuu tietyllä heliksivälillä, ja sellaisissa järjestelmissä on selektiivinen valon heijastus tällaisen jaksoisuuden vuoksi. Tämä on kaavamainen piirros elokuvan osasta: tietty spiraalin nousu, ja tosiasia on, että valikoiva heijastus liittyy lineaarisesti spiraalin nousuun - verrannollinen spiraalin nousuun, eli muuttamalla spiraalin nousua tavalla tai toisella, voimme muuttaa kalvon väriä, valikoivan heijastuksen aallonpituutta. Mikä aiheuttaa tällaisen rakenteen, jossa on tietty kierre? Jotta tällainen rakenne muodostuisi, on välttämätöntä viedä kiraalisia fragmentteja nemaattiseen faasiin.

Molekyylikiraalisuus on molekyylien ominaisuus olla yhteensopimattomia peilikuvansa kanssa. Edessämme oleva yksinkertaisin kiraalinen fragmentti on kaksi kämmenämme. Ne ovat karkeasti peilikuvia toisistaan, eivätkä ne ole millään tavalla vertailukelpoisia. Molekyylikiraalisuus tuo nemaattiseen järjestelmään kyvyn kiertyä, muodostaa kierteen. On sanottava, ettei vieläkään ole olemassa ymmärrettävää, hyvin selittävää teoriaa spiraalin kiertymisestä, mutta siitä huolimatta se havaitaan.

On tärkeä parametri, en viipyy siinä - tämä on kiertymisvoima, ja kävi ilmi, että kiertymisvoima - kiraalisten fragmenttien kyky muodostaa kierteinen rakenne - riippuu voimakkaasti kiraalisten fragmenttien geometriasta.

Olemme saaneet kiraali-fotokromisia kopolymeerejä, jotka sisältävät mesogeenisen fragmentin (kuvattu sinisellä sauvalla) - se on vastuussa nemaattisen tyyppisen nestekidefaasin muodostumisesta. Saatiin kopolymeerejä kiraalis-fotokromisilla fragmenteilla, jotka toisaalta sisältävät kiraalisen molekyylin (ryhmän) ja toisaalta fragmentin, joka pystyy fotoisomeroitumaan, eli muuttamaan geometriaa valoa, ja säteilyttämällä tällaisia ​​molekyylejä indusoimme trans-cis-isomerisaation, muutamme kiraalisen fotokromisen fragmentin rakennetta ja sen seurauksena sen kykyä indusoida kolesterisen heliksin indusoimistehokkuutta, eli tällä tavalla voi esimerkiksi purkaa kolesterista heliksiä valon vaikutuksesta, voimme tehdä sen palautuvasti tai peruuttamattomasti. Miltä kokeilu näyttää, mitä voimme toteuttaa?

Meillä on osa kolesterista polymeeriä olevaa kolesterista kalvoa. Voimme säteilyttää sitä maskilla ja indusoida paikallisesti isomerisaation, isomeroinnin aikana kiraalisten fragmenttien rakenne muuttuu, niiden kiertymiskyky heikkenee ja kierteen purkautuminen havaitaan paikallisesti, ja koska heliksin purkautuminen havaitaan, voimme muuttaa värin selektiivisen heijastuksen aallonpituutta. eli värifilmit.

Laboratoriostamme otetut näytteet ovat maskin läpi säteilytettyjä polymeerinäytteitä. Voimme tallentaa tällaisille nauhoille monenlaisia ​​kuvia. Tämä saattaa olla kiinnostavaa, mutta haluaisin huomauttaa, että työmme pääpaino on tällaisten järjestelmien rakenteen vaikutuksen tutkiminen molekyylisuunnitteluun, tällaisten polymeerien synteesiin ja tällaisten järjestelmien ominaisuuksiin. . Lisäksi olemme oppineet paitsi ohjaamaan valoa, valikoivan heijastuksen aallonpituutta, myös hallitsemaan sähköä. Voimme esimerkiksi tallentaa jonkinlaisen värikuvan ja sitten sähkökenttää käyttämällä jollain tavalla muuttaa sitä. Tällaisten materiaalien monipuolisuuden vuoksi. Tällaiset siirtymät - spiraalin purkaminen-pyöritys - voivat olla palautuvia.

Se riippuu tietystä kemiallisesta rakenteesta. Voimme esimerkiksi saada valikoivan heijastuksen aallonpituuden (itse asiassa värin) riippumaan kirjoitus-pyyhkimisjaksojen lukumäärästä, eli ultraviolettivalolle altistuessamme kelaamme spiraalin auki ja kalvo muuttuu vihreästä punaiseksi. , ja sitten voimme lämmittää sen 60 °:n lämpötilaan ja saada aikaan käänteisen spinin. Tällä tavalla voidaan toteuttaa monia syklejä. Lopuksi haluaisin palata hieman nestekiteiden ja nestekidepolymeerien esteettiseen puoleen.

Näytin ja puhuin vähän sinisestä faasista - monimutkainen, erittäin mielenkiintoinen rakenne, niitä tutkitaan edelleen, nanohiukkasia tuodaan sinne ja he katsovat mitä siellä muuttuu, ja pienimolekyylisissä nestekiteissä tämä faasi on olemassa joissakin fraktioissa. astetta (2 ° -3 °, mutta ei enempää), ne ovat erittäin epävakaita. Riittää, että näytettä työnnetään hieman - ja tämä kaunis rakenne, esimerkki siitä näkyy tässä, tuhoutuu, ja polymeereissä vuosina 1994-1995, kuumentamalla kalvoja pitkään, polttamalla tietyissä lämpötiloissa, onnistuin katso niin kauniita kolesteristen sinisten faasien tekstuureja, ja onnistuin ilman temppuja (ilman nestemäistä typpeä) vain jäähdytä nämä kalvot ja tarkkaile näitä tekstuureja. Äskettäin löysin nämä näytteet. Jo 15 vuotta on kulunut - ja nämä tekstuurit ovat pysyneet täysin ennallaan, eli sinisten faasien ovela rakenne, kuten jotkut muinaiset meripihkan hyönteiset, on pysynyt kiinteänä yli 10 vuotta.

Tämä on tietysti tutkimuksen kannalta kätevää. Voimme laittaa sen atomivoimamikroskooppiin, tutkia tällaisia ​​elokuvia - se on kätevää ja kaunista. Siinä kaikki minulle. Haluaisin viitata kirjallisuuteen.

Anatoli Stepanovitš Soninin ensimmäisen kirjan, luin sen yli 20 vuotta sitten, vuonna 1980, Kentauri ja luonto -kustantamon toimesta, sitten, ollessani vielä koulupoika, kiinnostuin nestekiteistä, ja niin tapahtui, että Anatoli Stepanovitš Sonin oli opinnäytetyöni arvioija. Nykyaikaisempi julkaisu on tieteellisen neuvonantajani Valeri Petrovich Shibaevin artikkeli "Nestekiteet elämän kemiassa". Englanninkielistä kirjallisuutta on valtava määrä; Jos on kiinnostusta ja halua, voit löytää paljon asioita itse. Esimerkiksi Dirkingin kirja Liquid Crystal Textures. Löysin äskettäin kirjan, joka keskittyy nestekiteiden soveltamiseen biolääketieteessä, joten jos joku on kiinnostunut tästä nimenomaisesta näkökulmasta, niin suosittelen sitä. Viestintää varten on sähköposti, vastaan ​​aina mielelläni kysymyksiisi ja ehkä lähetän artikkeleita, jos kiinnostusta löytyy. Kiitos huomiostasi.

Luentokeskustelu. Osa 2

Aleksei Bobrovsky: Oli tarpeen näyttää tiettyä kemiaa. Tämä on minun laiminlyöntini. Ei, tämä on monivaiheinen orgaaninen synteesi. Joitakin yksinkertaisia ​​aineita otetaan, pulloissa se muistuttaa kemiallista keittiötä, molekyylit tällaisten reaktioiden aikana yhdistetään monimutkaisemmiksi aineiksi, niitä vapautuu melkein joka vaiheessa, ne analysoidaan jotenkin, sopivuus rakenteesta, jonka haluamme saada on vahvistettu niillä spektritiedoilla, jotka instrumentit meille antavat, jotta voimme olla varmoja, että tämä on se aine, jota tarvitsemme. Tämä on melko monimutkainen peräkkäinen synteesi. Tietenkin nestekidepolymeerit synteesi ovat vielä työvoimavaltaisempia. Näyttää siltä, ​​​​että oranssit jauheet on valmistettu erilaisista valkoisista jauheista. Nestekidepolymeeri näyttää elastiselta nauhalta tai se on kiinteä sintrattu aine, mutta jos lämmität sitä, tee ohut kalvo (kuumennettaessa tämä on mahdollista), niin tämä käsittämätön aine antaa kauniita kuvia mikroskoopissa.

Boris Dolgin: Minulla on kysymys, ehkä toiselta alueelta, itse asiassa, ehkä ensin Leo, sitten minä, jotta en poikkea varsinaisesta osasta.

Lev Moskovkin: Kiehtoi minut todella tämän päivän luennolla, minulle tämä on uuden löytö. Kysymykset ovat yksinkertaisia: kuinka suuri on lihasvoima? Mitä varten hän työskentelee? Ja tietämättömyydestä, mikä on tekstuuri, miten se eroaa rakenteesta? Luentonne jälkeen minusta näyttää siltä, ​​​​että kaikki, mikä elämässä on järjestetty, kaikki nestekiteiden takia, on myös paljon valon ja heikon impulssin säätelemää. Kiitos paljon.

Aleksei Bobrovsky V: Ei tietenkään voida sanoa, että nestekiteet säätelevät kaikkea, ei tietenkään ole. Aineen itseorganisoitumisen muotoja on erilaisia, ja nestekidetila on vain yksi sellaisista itseorganisoitumisen muodoista. Kuinka vahvoja polymeerilihakset ovat? En tiedä määrällisiä ominaisuuksia, verrattuna olemassa oleviin rautapohjaisiin laitteisiin, karkeasti sanottuna ne eivät tietenkään ole niin vahvoja, mutta haluan sanoa, että esimerkiksi nykyaikaiset luodinkestävät liivit sisältävät Kivlar-materiaalia - kuitua, joka on nestekidenäyttöinen pääketjutyyppi, polymeeri, jonka pääketjussa on mesogeenisiä ryhmiä. Tämän kuidun valmistuksen aikana makromolekyylit vedetään vetosuuntaa pitkin ja saadaan aikaan erittäin korkea lujuus, mikä mahdollistaa vahvojen kuitujen valmistamisen vartalopanssariin, toimielimiin tai kehitteillä oleviin lihaksiin, mutta erittäin heikot voimat voivat saavutetaan siellä. Rakenteen ja tekstuurin ero. Tekstuuri on käsite, jota käyttävät ihmiset, jotka harjoittavat mattoja, esineiden suunnittelua, joitain visuaalisia asioita, taiteellista suunnittelua, eli ennen kaikkea se on ilme. Onneksi nestekiteiden rakenne, eli tunnuskuva, auttaa paljon nestekiden rakenteen määrittämisessä, mutta nämä ovat itse asiassa eri käsitteitä.

Oleg Gromov, : Sanoit, että on olemassa polymeerinestekiderakenteita, joilla on fotokrominen vaikutus ja sähköinen ja magneettinen herkkyys. Kysymys on. Mineralogiassa tiedetään myös, että Tšuhrov kuvasi 1950-luvulla epäorgaanisen koostumuksen nestekidemuodostelmia, ja tiedetään, että epäorgaanisia polymeerejä on vastaavasti, kysymys kuuluu: onko epäorgaanisia nestekidepolymeerejä olemassa, ja jos on, onko mahdollista ne suorittamaan nämä toiminnot, ja miten ne toteutetaan tässä tapauksessa?

Aleksei Bobrovsky: Vastaus on pikemminkin ei kuin kyllä. Orgaaninen kemia, hiilen kyky muodostaa erilaisia ​​yhdisteitä, mahdollisti monenlaisten pienimolekyylisten nestekiteiden, polymeeriyhdisteiden jättimäisen suunnittelun, ja siksi yleisesti ottaen voimme puhua jonkinlaisesta monimuotoisuudesta. Nämä ovat satoja tuhansia alhaisen molekyylipainon polymeerien aineita, jotka voivat muodostaa nestekidefaasin. Epäorgaanisista polymeereistä, en tiedä, tulee mieleen vain jotkin vanadiinioksidin suspensiot, jotka myös näyttävät polymeereiltä ja joiden rakenteet eivät yleensä ole tarkasti selvillä, ja tämä on tutkimusvaiheessa. Se osoittautui hieman pois päätieteellisestä "valtavirrasta", kun kaikki työskentelevät tavallisten orgaanisten nestekiteiden suunnittelun parissa ja lyotrooppisia nestekidefaaseja voi todellakin muodostua, kun faasi ei aiheudu muutoksesta lämpötilassa, mutta ensisijaisesti liuottimen läsnäolon vuoksi, eli nämä ovat yleensä nanokiteitä, jotka ovat välttämättä pitkulaisia, jotka liuottimen ansiosta voivat muodostaa orientaatiojärjestyksen. Erityisesti valmistettu vanadiinioksidi antaa tämän. Muita esimerkkejä en ehkä tiedä. Tiedän, että tällaisia ​​esimerkkejä on useita, mutta väittää, että tämä on polymeeri, ei ole täysin oikein.

Oleg Gromov, Venäjän tiedeakatemian biokemian ja analyyttisen kemian instituutti: Ja miten sitten ajatellaan Tšuhrovin ja muiden 50-luvulla löytämiä nestekidemuodostelmia?

Aleksei Bobrovsky: En tiedä, valitettavasti tämä alue on minusta kaukana. Minusta näyttää siltä, ​​että nestekidetilasta on mahdotonta puhua varmuudella tietääkseni, koska sana "neste", suoraan sanottuna, ei sovellu polymeereihin, jotka ovat lasimaisessa tilassa. On väärin sanoa, että tämä on nestekidefaasi, on oikein sanoa "jäätynyt nestekidefaasi". Todennäköisesti samankaltaisuus, rappeutunut järjestys, kun ei ole kolmiulotteista järjestystä, mutta on kaksiulotteinen järjestys - tämä on luultavasti yleinen ilmiö, ja jos etsit, voit löytää paljon mistä se löytyy. Jos lähetät linkkejä tällaisiin teoksiin sähköpostiini, olen erittäin kiitollinen.

Boris Dolgin: On erittäin hyvä, että onnistuu olemaan toinen alusta, jossa eri erikoisalojen tutkijat voivat pitää yhteyttä.

Aleksei Bobrovsky: Se on mahtava

Ääni hallista: Toinen amatöörikysymys. Sanoit, että fotokromiset nestekidepolymeerit reagoivat suhteellisen hitaasti ympäristön muutokseen. Mikä on niiden likimääräinen nopeus?

Aleksei Bobrovsky: Puhumme vastauksesta muutamassa minuutissa. Kun kyseessä on voimakas valoaltistus erittäin ohuille kalvoille, ihmiset saavuttavat toisen vasteen, mutta toistaiseksi tämä kaikki on hidasta. On olemassa tällainen ongelma. On efektejä, jotka liittyvät johonkin muuhun (en puhunut tästä): meillä on polymeerikalvo, ja siinä on fotokromaattisia fragmentteja, ja voimme toimia riittävän voimakkaalla polarisoidulla valolla ja tämä valo voi aiheuttaa rotaatiodiffuusiota. , eli näiden molekyylien pyöriminen kohtisuorassa polarisaatiotasoon nähden - sellainen vaikutus on olemassa, se löydettiin alun perin kauan sitten, nyt sitä myös tutkitaan, ja minäkin teen tätä. Riittävän suurella valovoimakkuudella vaikutukset voidaan havaita millisekunneissa, mutta yleensä tämä ei liity kalvon geometrian muutokseen, sen sisällä ennen kaikkea optiset ominaisuudet muuttuvat.

Aleksei Bobrovsky: Tietojen tallentamiseen yritettiin tehdä materiaalia, ja sellaistakin kehitystä oli, mutta tietääkseni sellaiset materiaalit eivät voi kilpailla olemassa olevan magneettitallenteen, muiden epäorgaanisten materiaalien kanssa, joten kiinnostus on jotenkin laantunut tähän suuntaan, mutta tämä ei tarkoita, että se ei käynnisty uudelleen.

Boris Dolgin: Esimerkiksi uusien vaatimusten ilmaantuminen jostain syystä.

Aleksei Bobrovsky: Asioiden utilitaristinen puoli ei kiinnosta minua liikaa.

Boris Dolgin: Kysymykseni liittyy osittain siihen, mutta ei mitenkään sitä voi käyttää, se on hieman organisatorisesti hyödyllistä. Alueella, jolla työskentelet osastollasi ja niin edelleen, sinulla on, kuten olemme sanoneet, yhteisiä projekteja, tilauksia joiltakin liiketoimintarakenteilta ja niin edelleen. Miten vuorovaikutus tällä alueella yleensä on järjestetty: tiedemies-tutkija, suhteellisesti sanottuna, keksijä / insinööri tai keksijä, ja sitten insinööri, ehkä eri aiheet, sitten suhteellisesti jonkinlainen yrittäjä, joka ymmärtää mitä sillä tekee, ehkä, mutta tämä on epätodennäköistä, sijoittaja, joka on valmis antamaan rahaa yrittäjälle, jotta hän voisi toteuttaa tämän, kuten nyt sanotaan, innovatiivisen projektin? Miten tämä ketju on järjestetty ympäristössäsi siinä määrin, että olet jotenkin sen kanssa kosketuksissa?

Aleksei Bobrovsky: Toistaiseksi sellaista ketjua ei ole, eikä ole tiedossa, tuleeko sellainen. Periaatteessa ihanteellinen rahoitusmuoto on tapa, jolla perinteinen perustiede rahoitetaan. Jos otamme pohjaksi RFBR:n ja kaiken, mistä on keskusteltu monta kertaa, koska henkilökohtaisesti en haluaisi tehdä jotain niin soveltuvaa, määräys.

Boris Dolgin: Siksi puhun eri aiheista enkä missään tapauksessa sano, että tiedemiehen pitäisi olla sekä insinööri että yrittäjä jne. Puhun vain eri aiheista, siitä, kuinka vuorovaikutusta voidaan rakentaa, kuinka vuorovaikutus kenties jo toimii.

Aleksei Bobrovsky V: Meillä on erilaisia ​​ehdotuksia ulkopuolelta, mutta nämä ovat pääasiassa yrityksiä Taiwanista, Koreasta, Aasiasta erilaisiin töihin liittyen nestekidepolymeerien käyttöön erilaisissa näyttösovelluksissa. Meillä oli yhteinen projekti Philipsin, Merckin ja muiden kanssa, mutta tämä on yhteisprojektin puitteissa - teemme osan tutkimustyöstä ja sellaiselle henkiselle tuotokselle tai polymeerinäytteiden muodossa olevalle tuotokselle on joko jatkoa tai ei, vaan useimmiten päättyy mielipiteiden vaihtoon, jonkinlaiseen tieteelliseen kehitykseen, mutta tämä ei ole vielä saavuttanut sovellusta. Vakavasti, et voi sanoa.

Boris Dolgin: Sinut on tilattu eräänlaiseen tutkimukseen, jonkin vaihtoehdon, jonkin idean kehittämiseen.

Aleksei Bobrovsky: Yleensä kyllä, näin tapahtuu, mutta en pidä tästä työmuodosta (henkilökohtainen tunteeni). Mitä ikinä mieleeni tuleekaan, teen niin paljon kuin mahdollista, enkä niin, että joku sanoisi: "Tee sellainen ja sellainen elokuva sellaisilla ominaisuuksilla." En ole kiinnostunut.

Boris Dolgin: Kuvittele henkilöä, joka on kiinnostunut. Kuinka hän, hän, joka on kiinnostunut jalostamaan yleisiä tieteellisiä ideoitasi, jotka sait altruistisesta, itse asiassa tieteellisestä kiinnostuksestasi, voisi olla vuorovaikutuksessa kanssasi niin, että se olisi todella mielenkiintoista teille molemmille? Mikä on organisaatiokaavio?

Aleksei Bobrovsky: Minun on vaikea vastata.

Boris Dolgin: Yleiset seminaarit? Mitä se voisi olla? Tällaisia ​​yrityksiä ei ole - jonkinlaisia ​​insinöörejä? ..

Aleksei Bobrovsky: Yhteisen projektin puitteissa kaikki voidaan toteuttaa. Jonkinlainen vuorovaikutus on täysin mahdollista, mutta en luultavasti täysin ymmärtänyt kysymystä, mikä on ongelma?

Boris Dolgin: Toistaiseksi ongelmana on vuorovaikutuksen puute erityyppisten rakenteiden välillä. Se tulee sinuun tiedemiehenä tai sen tekemiseen, joita et ehkä halua tehdä. Tämä on ongelma.

Aleksei Bobrovsky: Se on valtavan alirahoituksen ongelma

Boris Dolgin: Kuvittele, että lisärahoitusta tulee, mutta teknisen kehityksen tarve ei katoa tästä. Kuinka voit siirtyä sinusta teknologiaan sinua tyydyttävällä tavalla?

Aleksei Bobrovsky: Tosiasia on, että moderni tiede on melko avointa, ja mitä teen, julkaisen - ja mitä nopeammin, sen parempi.

Boris Dolgin: Joten olet valmis jakamaan tulokset, toivoen, että ne, joilla on makua, voivat hyötyä tästä?

Aleksei Bobrovsky: Jos joku lukee artikkelini ja hänellä on idea, niin, olen vain kiitollinen. Jos tästä julkaisusta tulee konkreettista kehitystä, tulee patentteja, rahaa, mutta Jumalan tähden. Tässä muodossa olisin iloinen, mutta valitettavasti todellisuudessa käy ilmi, että kaikki on olemassa rinnakkain, sellaista ulospääsyä ei ole. Tieteen historia osoittaa, että tietyssä sovelluksessa esiintyy usein viivettä jonkin perustavanlaatuisen löydön - suuren tai pienen - jälkeen.

Boris Dolgin: Tai jonkun pyynnöstä.

Aleksei Bobrovsky: Tai niin.

Lev Moskovkin: Minulla on hieman provosoiva kysymys. Borisin esille ottama aihe on erittäin tärkeä. Onko tässä jonkinlaisen muodin vaikutusta (tämä kuultiin eräällä sosiologian luennolla)? Sanoit, että nyt ei ole muodikasta käsitellä nestekiteitä. Tämä ei tarkoita, että koska niitä ei käsitellä, niitä ei tarvita, ehkä tämä kiinnostus palaa, ja mikä tärkeintä ...

Boris Dolgin: Eli Leo tuo meidät takaisin kysymykseen muodin mekanismeista tieteessä kuin tietyssä tiedeyhteisössä.

Lev Moskovkin: Itse asiassa Tšaikovski puhui myös tästä, jossa muoti on erittäin vahva kaikissa tieteissä. Toinen kysymys: Tiedän erittäin hyvin, kuinka tieteen auktoriteetit valittiin, jotka pystyivät yleistämään. Voit julkaista materiaalisi niin paljon kuin haluat, en henkilökohtaisesti koskaan törmännyt niihin, minulle tämä on kokonainen kerros, jota en yksinkertaisesti tiennyt. Yleistää siten, että ymmärtää tämän arvon saman elämän ymmärtämisessä, sen ymmärtämisessä, mitä muuta voimme tehdä. Kiitos.

Boris Dolgin: En ymmärtänyt toista kysymystä, mutta käsitellään nyt ensimmäistä - tieteen muodista. Mikä on mekanismi, miksi se ei ole muotia nyt, onko siinä mitään vaaraa?

Aleksei Bobrovsky: En näe mitään vaaraa. On selvää, että rahoitukseen liittyvät kysymykset ovat tärkeitä, mutta kuitenkin minusta näyttää siltä, ​​että tiede on nyt monessa suhteessa tiettyjen ihmisten varassa, joilla on erityisiä henkilökohtaisia ​​kiinnostuksen kohteita, kiinnostusta tähän tai toiseen ongelmaan. On selvää, että olosuhteet sanelevat joitain rajoituksia, mutta tiettyjen ihmisten toiminta johtaa siihen, että tietty alue kehittyy, kun kaikki kehittyy. Huolimatta siitä, että paljon puhutaan siitä, että tiede on tullut kollektiiviseksi. Todellakin, nyt on suuria projekteja, joskus melko onnistuneita, mutta siitä huolimatta yksilön rooli tieteen historiassa on valtava jo nyt. Henkilökohtaisilla mieltymyksillä ja kiinnostuksen kohteilla on olennainen rooli. On selvää, että kuten nestekiteiden tapauksessa, tämä elektroniikan kehitys toimi suurena sysäyksenä nestekidetutkimuksen kehitykselle, kun he ymmärsivät, että nestekiteitä voidaan käyttää ja ansaita sillä, luonnollisesti paljon rahaa meni tutkimukseen. On selvää, että tällainen yhteys...

Boris Dolgin: Palaute liike-elämältä ja tieteeltä.

Aleksei Bobrovsky: ...tämä on yksi modernin tieteen piirteistä, kun tilaus tulee ihmisiltä, ​​jotka tienaavat rahaa ja tuottavat tuotteen - ja sitten rahoitetaan tutkimusta, ja vastaavasti painopiste siirtyy mielenkiintoisesta siihen, mikä on on kannattavaa. Siinä on hyvät ja huonot puolensa, mutta niin se on. Itse asiassa nyt kiinnostus nestekiteitä kohtaan on vähitellen kuivunut, koska kaikkea, mikä voidaan vetää ulos, tuotetaan jo, ja jotain on vielä parannettava. En tiedä, en ole koskaan vakavasti ajatellut sitä, kuitenkin on olemassa erilaisia ​​näyttösovelluksia, nestekiteiden optoelektroniikan sovelluksissa (ihmiset työskentelevät tämän parissa), antureina, aina siihen asti, että työ on käynnissä mahdollisuus käyttää nestekiteitä biologisena sensorina. Joten yleisesti ottaen uskon, että kiinnostus ei yksinkertaisesti kuivu, lisäksi suuri tutkimusaalto liittyy siihen, että he alkoivat antaa rahaa nanolle. Periaatteessa on olemassa huolimatta siitä, että se on niin suosittu muoti - laittaa nanohiukkasia nestekiteisiin, töiden määrä on suuri, mutta niiden joukossa on hyviä mielenkiintoisia teoksia, jotka liittyvät tähän aiheeseen, eli mitä tapahtuu nano-objektit, kun ne tulevat nestekidenäyttöön, mitä vaikutuksia ilmaantuu. Uskon, että kehitys on mahdollista kaikenlaisten erilaisten monimutkaisten laitteiden saamisen suhteen, mikä liittyy metamateriaalien ilmaantuvuuteen, joilla on erittäin mielenkiintoisia optisia ominaisuuksia - nämä ovat epätavallisia rakenteita, joita valmistetaan eri tavoin yhdessä nestekiteiden, uusien optisten laitteiden kanssa. tehosteet ja uudet sovellukset ovat mahdollisia. Arvostan nyt artikkeleita Liquid Crystals -lehdessä, ja niiden taso laskee, ja hyvien artikkeleiden määrä vähenee, mutta tämä ei tarkoita, että kaikki on huonosti, ja nestekidetiede ei kuole, koska tämä on erittäin mielenkiintoinen aihe. Kiinnostuksen lasku ei minusta näytä katastrofilta.

Boris Dolgin: Tässä siirrymme hiljaa Leon meille esittämään toiseen kysymykseen. Jos olemassa olevan pohjalta syntyy jonkinlainen pohjimmiltaan uusi teoria, joka lupaa nestekiteille jotain plussaa, kiinnostus ilmeisesti lisääntyy välittömästi.

Aleksei Bobrovsky: On mahdollista, että näin tapahtuu.

Boris Dolgin: Ymmärtääkseni kysymyksen, tästä me puhumme, on tieteen sisäisiä tekstejä, jotka vähitellen muuttavat jotain ymmärryksessä, on innovatiivisia tekstejä, jotka muuttuvat radikaalisti, mutta samalla eräänlainen rajapinta asiantuntijoiden ja yhteiskunta, joka koostuu ehkä samoista tiedemiehistä, mutta muilta alueilta löytyy yleistäviä teoksia, jotka selittävät meille, kuinka nämä palaset juotetaan jonkinlaiseksi kokonaiskuvaksi. Ymmärtääkseni Leo kertoi meille tästä, kysyen, miten valitaan ja kuka nämä yleistävät teokset kirjoittaa?

Aleksei Bobrovsky: On olemassa sellainen käsite - tieteellinen journalismi, joka ei ole kovin kehittynyt maassamme, mutta sitä on kaikkialla maailmassa, ja voin kuvitella, kuinka hyvin sitä siellä on kehitetty, ja siitä huolimatta se on olemassa myös maassamme. Myös nykyinen julkinen luento viittaa tähän.

Boris Dolgin: Ei voida sanoa, että joku erityisesti sulkee työn laajuuden.

Aleksei Bobrovsky: Ei, kukaan ei sulje mitään, päinvastoin, kaikki normaalit tiedemiehet yrittävät parhaansa mukaan näyttää maailmalle, mitä he ovat tehneet: mahdollisimman nopeasti ja mahdollisimman helposti saatavilla. On selvää, että joku osaa kertoa hyvin ja joku huonosti, mutta tätä varten on tieteellisiä toimittajia, jotka voivat toimia tiedon välittäjinä tutkijoilta yhteiskunnalle.

Boris Dolgin: Neuvostoaikana oli populaaritieteellistä kirjallisuutta, ja siellä oli edelleen erityinen genre - tieteellinen fiktio, osittain kokoelmat "Tietä tuntemattomaan" 60-luvun alussa, "Eureka"-sarjan kirjat, yksi ensimmäisistä postauksista -sodan edelläkävijä oli Daniil Danin, joka kirjoitti pääasiassa fysiikasta. Toinen kysymys on, että edelleen on tiedemiehiä, jotka kirjoittavat yleistyksiä, popularisoivat jotakin jonkun puolesta, mutta tuskin kukaan valitsee, kuka kirjoittaa ja ketä lukea tai olla lukematta. Mainittu Tšaikovski kirjoittaa jotain, joku pitää siitä.

Aleksei Bobrovsky: Ongelma on mielestäni seuraava. Tosiasia on, että maassamme on nyt katastrofaalisen vähän normaaleja tiedemiehiä, eikä tieteen tila sinänsä ole huonompi. Jos puhumme nestekiteistä ja nestekidepolymeereistä, nämä ovat yksittäisiä laboratorioita, jotka ovat jo kuolemassa. On selvää, että 90-luvulla tapahtui jonkinlainen romahdus ja painajainen, mutta yleisesti ottaen voimme sanoa, että Venäjällä ei ole tiedettä nestekiteistä. Tarkoitan - tiedeyhteisöä, käy ilmi, että kommunikoin useammin ulkomailla työskentelevien ihmisten kanssa, luen artikkeleita ja kaikkea muuta, mutta meiltä ei käytännössä tule artikkeleita. Ongelmana on, että meillä ei ole tiedettä, eikä se, että tässä tieteessä ei ole yleistyksiä. On mahdollista yleistää sitä, mitä lännessä tapahtuu - sekin on hyvä, mutta ei ole mitään perustaa, tärkeä linkki, ei ole tutkijoita.

Lev Moskovkin: Selvennän, vaikka periaatteessa kaikki on oikein. Tosiasia on, että pyörimme aina viimeisen luennon aiheen ympärillä. Tieteen kilpailu tiedemiesten välillä on niin kovaa, että olen kategorisesti imarreltu, että näin sen omin silmin, ja olen samaa mieltä siitä, että jokainen tiedemies pyrkii näyttämään maailmalle saavutuksensa. Tämä on vain sellaisen henkilön saatavilla, joka on tunnustettu auktoriteetti, kuten Timofejev-Resovski. Näin tehtiin neuvostoaikana - tiedetään miten - ja tässä vaikutus vaikuttaa, esimerkki, joka ehkä selittää paljon - vihreän muistikirjan vaikutus, joka julkaistiin helvetissä tietää missä, eikä kukaan muista nimeä tästä ylimääräisestä konferenssista, koska kukaan VAK:n nyt akkreditoima aikakauslehti, akateeminen aikakauslehti ei periaatteessa hyväksyisi sellaista uutuutta, mutta se synnytti uuden tieteen, siitä tuli genetiikan tiede, elämän ymmärrys, ja tämä on yleisesti ottaen jo tiedossa. Se oli Neuvostoliiton aikoina tuella ylhäältä - Timofejev-Resovskia tuettiin NKP:n keskuskomitean täysistunnossa kollegoiden kilpailusta, muuten hänet olisi syöty.

Boris Dolgin: Tilanne, jolloin valtio lopetti merkittävän osan tieteestä: ilman valtion muiden tukikohtien tukea oli mahdotonta paeta.

Lev Moskovkin: Genetiikassa on tietovyöry, jota ei ole ketään yleistettävää, koska kukaan ei luota keneenkään eikä kukaan tunnista toisen auktoriteettia.

Boris Dolgin: Miksi?! Meillä oli geneetikkoja, jotka kuuntelivat muita geneetikkoja, ja he keskustelivat mielellään.

Aleksei Bobrovsky: En tiedä, miten se tapahtuu genetiikassa, mutta tieteessä, jonka teen, tilanne on täysin päinvastainen. Ihmiset, jotka saavat uuden mielenkiintoisen tuloksen välittömästi, yrittävät julkaista sen mahdollisimman pian.

Boris Dolgin: Ainakin kilpailun eduista - paikan panostamiseksi.

Aleksei Bobrovsky: Joo. On selvää, että he eivät ehkä kirjoita joitain yksityiskohtia menetelmistä ja niin edelleen, mutta yleensä, jos kirjoitat sähköpostia, kysyt kuinka teit sen siellä, se on vain erittäin mielenkiintoista, kaikki on melko avointa - ja ...

Boris Dolgin: Havaintosi mukaan tiede on tulossa avoimemmaksi.

Aleksei Bobrovsky: Minä ainakin elän avoimen tieteen aikakautta, ja se on hyvä.

Boris Dolgin: Kiitos. Kun molekyylibiologit puhuivat kanssamme, he yleensä viittasivat melko avoimesti valehteleviin tukikohtiin ja niin edelleen, suositeltiin hakea.

Aleksei Bobrovsky: Fysiikassa on sama asia, siellä on arkisto, jolloin ihmiset voivat lähettää raaka (kiistanalaisen) version artikkelista jo ennen arvostelun läpäisemistä, mutta tässä on enemmän kamppailua julkaisujen nopeudesta kuin nopeammasta prioriteetista niille. . En näe mitään sulkemista. On selvää, että tällä ei ole mitään tekemistä suljetun armeijan ja muiden kanssa, puhun tieteestä.

Boris Dolgin: Kiitos. Lisää kysymyksiä?

Ääni hallista: Minulla ei ole kysymystä, vaan ehdotus, idea. Minusta näyttää siltä, ​​että tällä kiteytyskuvien teemalla on paljon potentiaalia tarinoihin tieteestä koulujen lapsille ja nuorille. Ehkä on järkevää luoda yksi e-tunti, joka kestää 45 minuuttia, ja jakaa se lukioihin? Nyt on olemassa elektronisia tauluja, joita monet eivät käytä, ne määrättiin kouluihin. Mielestäni olisi mukavaa näyttää näitä kuvia lapsille 45 minuuttia ja sitten lopuksi selittää, miten se kaikki on tehty. Minusta tuntuu, että olisi mielenkiintoista ehdottaa tällaista aihetta, jotenkin rahoittaa se.

Aleksei Bobrovsky: Olen valmis auttamaan jos jotain. Tarjoa, kirjoita mitä tarvitset.

Boris Dolgin: Mahtavaa. Näin yleistykset muodostuvat, näin se järjestetään. Hyvä. Kiitos paljon. Onko muita luovia kysymyksiä? Ehkä joku jäi kaipaamaan, emme näe, mielestäni pohjimmiltaan keskustelimme siitä.

Boris Dolgin V: On tiedemiehiä, ei ole tiedettä.

Boris Dolgin: Eli onko se välttämätön vai välttämätön ja riittävä ehto?

Aleksei Bobrovsky: Kyllä, vahinko on peruuttamaton, aikaa on hukattu, tämä on aivan ilmeistä, ja tietysti se kuulostaa: "Miten Venäjällä ei ole tiedettä ?! Kuinka se on? Näin ei voi olla, on tiedettä, on tiedemiehiä, on artikkeleita." Ensinnäkin tason suhteen luen tieteellisiä lehtiä päivittäin. Hyvin harvoin tulee vastaan ​​venäläisten kirjailijoiden Venäjällä valmistettuja artikkeleita nestekiteistä tai polymeereistä. Tämä johtuu siitä, että joko mitään ei tapahdu tai kaikki tapahtuu niin alhaisella tasolla, että ihmiset eivät pysty julkaisemaan sitä tavallisessa tieteellisessä lehdessä, kukaan ei tietenkään tunne heitä. Tämä on aivan kauhea tilanne.

Aleksei Bobrovsky: Yhä enemmän.

Boris Dolgin: Eli ongelma ei ole kirjoittajissa, vaan tieteessä.

Aleksei Bobrovsky: Kyllä, eli Venäjällä ei tietenkään ole täydellistä, hyvin toimivaa rakennetta tai ainakin jollain tapaa toimivaa "Science"-nimen alla. Onneksi on avoimia laboratorioita, jotka toimivat enemmän tai vähemmän normaalilla tasolla ja ovat mukana kansainvälisen tieteen yleisessä tieteellisessä prosessissa - tämä on viestintäkyvyn kehittämistä Internetin kautta, muuten rajojen avoimuus mahdollistaa ei tuntea olevansa erillään globaalista tieteellisestä prosessista, mutta maan sisällä on niin, että rahat eivät tietenkään riitä, ja jos rahoitusta lisätään, se tuskin muuta mitään, koska rahoituksen lisääntymisen kanssa on välttämätöntä saada mahdollisuus tutkia niitä ihmisiä, joille tämä raha on annettu. Voit antaa rahaa, joku varastaa sen, kuluttaa sen kuka tietää mihin, mutta tilanne ei muutu mitenkään.

Boris Dolgin V: Tarkkaan ottaen meillä on kana ja muna -ongelma. Emme toisaalta luo tiedettä ilman rahoitusta, toisaalta rahoituksella, mutta ilman tiedeyhteisöä, joka tarjoaa markkinat asiantuntemukselle, varmistaa normaalin maineen, emme voi antaa tätä rahaa sellaisessa. tapa, jolla se auttaa tiedettä.

Aleksei Bobrovsky: Toisin sanoen on tarpeen houkutella kansainvälistä asiantuntemusta, arvioita vahvilta tutkijoilta heidän asuinmaasta riippumatta. Luonnollisesti on tarpeen siirtyä englannin kieleen ehdokkaan, tohtorin puolustamiseen liittyvissä todistustapauksissa; vähintään tiivistelmien tulee olla englanninkielisiä. Tämä on aivan ilmeistä, ja jonkin verran liikettä tähän suuntaan tapahtuu, ehkä se jotenkin muuttuu parempaan suuntaan, ja niin - jos kaikille annetaan rahaa... luonnollisesti vahvoja tiedemiehiä, jotka saavat enemmän rahaa - he tietysti, toimii tehokkaammin, mutta suurin osa rahoista katoaa kukaan ei tiedä minne. Tämä on minun mielipiteeni.

Boris Dolgin: Kerro minulle, että olet nuori tiedemies, mutta olet jo tieteiden tohtori, ja nuoret tulevat luoksesi eri tavalla, opiskelijat, nuoremmat tiedemiehet. Onko niitä, jotka seuraavat sinua?

Aleksei Bobrovsky: Työskentelen yliopistolla, ja tahtomattaan, joskus haluan, joskus en halua, ohjaan kurssi-, tutkinto- ja jatkotyötä.

Boris Dolgin: Onko heidän joukossaan tulevia tiedemiehiä?

Aleksei Bobrovsky: On jo. Siellä on melko menestyksekkäästi työskenteleviä ihmisiä, joita ohjasin, diplomityöt esimerkiksi, jotka ovat postdocs tai tieteellisten ryhmien johtajia, puhumme tietysti vain ulkomailla. Ne joita johdin ja he jäivät Venäjälle, he eivät työskentele tieteessä, koska heidän on ruokittava perheensä, elättävä normaalisti.

Boris Dolgin V: Kiitos, se on rahoitusta.

Aleksei Bobrovsky: Luonnollisesti rahoitus, palkat eivät kestä tarkastelua.

Boris Dolgin: Se on edelleen yksityinen...

Aleksei Bobrovsky: Tässä ei ole salaisuutta. Yliopiston ylioppilastutkijan palkka on viisitoista tuhatta ruplaa kuukaudessa. Kaikki muu riippuu tiedemiehen toiminnasta: jos hänellä on kansainvälisiä apurahoja, projekteja, hän saa enemmän, mutta hän voi luottaa viiteentoistatuhanteen ruplaan kuukaudessa.

Boris Dolgin: Entä tohtorintutkinto?

Aleksei Bobrovsky: He eivät ole vielä asettaneet minua, en vieläkään tiedä tarkalleen, kuinka paljon he antavat, plus neljä tuhatta lisää lisätään.

Boris Dolgin: Mainitut apurahat ovat varsin tärkeä asia. Olemme vasta tänään julkaisseet mielenkiintoisen tutkijan lähettämiä uutisia, mutta kun hän kysyi rahoituksesta, hän puhui erityisesti tämän alueen tärkeydestä, ja jälleen, julkaisuistamme puhumattakaan, ministeri Fursenko sanoo, että tieteellisten ohjaajien pitäisi apurahoja rahoittaakseen jatko-opiskelijoitaan ja siten motivoidakseen heitä taloudellisesti.

Aleksei Bobrovsky: Ei, näin se yleensä tapahtuu hyvässä tieteellisessä ryhmässä, jos henkilöllä, kuten Valeri Petrovich Shibaev, laboratorion johtaja, jossa työskentelen, on ansaittu nimi tieteellisessä maailmassa, on mahdollisuus apurahoihin , projekteja. Useimmiten en päädy "alastoon" viidentoista tuhannen hintaan, aina on joitain projekteja, mutta kaikki eivät voi, tämä ei ole yleinen sääntö, minkä vuoksi kaikki lähtevät.

Boris Dolgin: Eli johtajalla on oltava riittävän korkea kansainvälinen auktoriteetti ja lisäksi oltava virrassa.

Aleksei Bobrovsky V: Kyllä, suurimman osan ajasta. Olen mielestäni ollut onnekas monella tapaa. Vahvaan tieteelliseen ryhmään pääseminen toimi positiivisesti.

Boris Dolgin: Tässä näemme vanhan hyvän tieteen palautetta, että syntyi tämä voimakkain tieteellinen ryhmä, jonka ansiosta pystyit toteuttamaan kehityskulkusi. Kyllä, se on erittäin mielenkiintoista, kiitos. Pyydän viimeistä sanaa.

Ääni hallista: En väitä olevani viimeinen sana. Haluan huomauttaa, että se, mistä puhut, on täysin ymmärrettävää, äläkä ota sitä urheiluna. Haluan huomauttaa, että Aleksei Savvatejevin luennossa sanottiin, ettei Amerikassa ole tiedettä ollenkaan. Hänen näkemyksensä on yhtä vakuuttavasti perusteltu kuin sinun. Toisaalta Venäjällä tiede kehittyi erityisen nopeasti, kun tiede ei maksanut ollenkaan, vaan varasti aktiivisesti, sellainen oli olemassa.

Boris Dolgin: Puhutaanko 1800-luvun lopusta - 1900-luvun alusta?

Boris Dolgin: Saksassa?

Boris Dolgin: Ja kun hän kehitti aktiivisemmin tieteellistä ...

Ääni hallista: Venäjällä ei hänen, vaan Venäjällä yleensä tiede kehittyi tehokkaimmin, kun he eivät maksaneet. Sellainen ilmiö on olemassa. Voin perustella, tämä ei ole näkökulma, Boris, tämä on tosiasia. Haluan myös kertoa teille aivan vastuullisesti - tämä ei ole enää tosiasia, vaan johtopäätös - että toiveenne kansainvälisen asiantuntemuksen ja englannin kielen auttamisesta ovat turhia, koska duumassa työskennellessäni näen kovaa kilpailua omistajuudesta ja lobbaavat Duumassa yksipuolisissa tekijänoikeuslaeissa Amerikkaa kohtaan. He kaikki omistavat valtavan prosenttiosuuden henkistä omaisuutta, he eivät ole lainkaan kiinnostuneita siitä, ettei aseitamme kopioida sinne, he tekevät sen itse.

Boris Dolgin: Näen, ongelma on...

Aleksei Bobrovsky: Aseet ja tiede ovat rinnakkaisia ​​asioita.

Ääni hallista: Viimeinen esimerkki: tosiasia on, että kun Zhenya Ananiev opiskelimme hänen kanssaan biologiaa, löysimme liikkuvia elementtejä Drosophilan genomista, niin tunnustus tuli vasta Chromosomes-lehdessä julkaisemisen jälkeen, mutta Hisinin auktoriteetti mursi tämän julkaisun, koska arvostelu oli tällainen: "pimeällä Venäjällänne he eivät osaa kopioida DNA:ta." Kiitos.

Boris Dolgin: Ajatukset tieteellisen tutkimuksen tasosta tietyssä maassa, jos artikkeleille ei ole jäykkää selkeää arviointijärjestelmää, kun niissä käytetään yleisiä ideoita, on ongelma.

Aleksei Bobrovsky: Englannin kielen osalta kaikki on hyvin yksinkertaista - se on kansainvälinen tieteellinen kieli. Jokainen tiedettä harjoittava tiedemies, esimerkiksi Saksassa, saksalainen julkaisee melkein kaikki artikkelinsa englanniksi. Muuten, esimerkiksi Saksassa puolustetaan paljon englanninkielisiä väitöskirjoja, en puhu Tanskasta, Hollannista, jos vain siksi, että siellä on paljon ulkomaalaisia. Tiede on kansainvälistä. Historiallisesti tieteen kieli on englanti.

Boris Dolgin: Niin se tapahtui äskettäin, ennen kuin tieteen kieli oli saksa.

Aleksei Bobrovsky: Suhteellisen äskettäin, mutta kuitenkin, nyt se on niin, joten siirtyminen englanniksi oli ilmeinen, ainakin abstraktien ja todistusasioiden tasolla, jotta normaalit länsimaiset tiedemiehet voisivat lukea näitä tiivistelmiä, antaa palautetta, arvioida, jotta päästä pois suostamme, muuten se kaikki uppoaa täysin ei tiedä minne ja jää täydelliseksi kiroukseksi. Sitä tapahtuu jo nyt monella tapaa, mutta meidän on jotenkin yritettävä päästä pois tästä suosta.

Boris Dolgin: Avaa tuuletusaukot niin, ettei haise.

Aleksei Bobrovsky: Aloita ainakin tuuletus.

Boris Dolgin: Hyvä. Kiitos. Tämä on optimistinen resepti. Itse asiassa kehityskulkusi herättää optimismia kaikesta pessimismistä huolimatta.

Aleksei Bobrovsky: Poikkesimme taas siitä, että luennon pääideana on osoittaa teille, kuinka kauniita ja mielenkiintoisia nestekiteet ovat. Toivon, että kaikki sanomani herättää kiinnostusta. Nyt voit löytää paljon tietoa ennen kaikkea nestekiteistä. Ja toiseksi, olosuhteista riippumatta tiedemiehiä on aina olemassa, mikään ei voi pysäyttää tieteellistä kehitystä, tämä herättää myös optimismia, ja historia osoittaa, että aina on ihmisiä, jotka vievät tiedettä eteenpäin, joille tiede on ennen kaikkea.

Sykleissä "Julkiset luennot" Polit.ru "ja" Julkiset luennot "Polit.ua" olivat:

• Leonard Polishchuk. Miksi suuret eläimet kuolivat sukupuuttoon myöhään pleistoseenissa? Vastaus makroekologian näkökulmasta
• Miroslav Marinovich. Gulagin henkinen koulutus
• Kirill Eskov. Evoluutio ja autokatalyysi
• Mihail Sokolov. Kuinka tieteellistä tuottavuutta hallitaan. Kokemusta Iso-Britanniasta, Saksasta, Venäjältä, USA:sta ja Ranskasta
• Oleg Ustenko. Tarina keskeneräisestä kriisistä
• Grigori Sapov. kapitalistinen manifesti. L. von Misesin kirjan elämä ja kohtalo "Ihmisen toiminta
• Aleksanteri Irvanets. Sellainen siis olet, kirjailijasetä!
• Vladimir Katanaev. Nykyaikaiset lähestymistavat syöpälääkkeiden kehittämiseen
• Vakhtang Kipiani. Säännöllinen samizdat Ukrainassa. 1965-1991
• Vitali Naishul. Kirkon kulttuurin omaksuminen
• Nikolai Kaverin. Influenssapandemiat ihmiskunnan historiassa
• Aleksanteri Filonenko. Teologia yliopistossa: paluu?
• Aleksei Kondrashev. Ihmisen evoluution biologia ja terveydensuojelu
• Sergei Gradirovsky. Nykyajan demografiset haasteet
• Aleksanteri Kislov. Ilmasto menneisyys, nykyisyys ja tulevaisuus
• Alexander Auzan, Alexander Paskhaver. Talous: sosiaaliset rajoitukset tai sosiaaliset varaukset
• Konstantin Popadin. Rakkaus ja haitalliset mutaatiot tai miksi riikinkukolla on pitkä häntä?
• Andrei Ostalsky. Sananvapauden haasteet ja uhat nykymaailmassa
• Leonid Ponomarev. Kuinka paljon energiaa ihminen tarvitsee?
• George Niva. Käännä pimeys: kulttuurien välisiä kommunikaatiotapoja
• Vladimir Gelman. Subkansallinen autoritaarisuus nyky-Venäjällä
• Vjatšeslav Likhachev. Pelko ja inho Ukrainassa
• Jevgeni Gontmakher. Venäjän modernisointi: INSORin asema
• Donald Boudreau. Kartellipolitiikka yksityisten etujen palvelemiseksi
• Sergei Enikolopov. Väkivallan psykologia
• Vladimir Kulik. Ukrainan kielipolitiikka: viranomaisten toimet, kansalaisten mielipiteet
• Mihail Blinkin. Kuljetus kaupungissa, joka sopii elämään
• Aleksei Lidov, Gleb Ivakin. Muinaisen Kiovan pyhä tila
• Aleksei Savvatejev. Mihin taloustiede on menossa (ja johtaa meitä)?
• Andrei Portnov. Historioitsija. Kansalainen. Osavaltio. Kokemusta kansakunnan rakentamisesta
• Pavel Plechov. Tulivuoret ja vulkanologia
• Natalia Vysotskaya. Yhdysvaltain nykykirjallisuus kulttuurisen moniarvoisuuden kontekstissa
• Keskustelu Alexander Auzanin kanssa. Mikä on modernisointi venäjäksi
• Andrei Portnov. Harjoituksia, joissa on historiaa ukrainaksi: tulokset ja näkymät
• Aleksei Lidov. Ikoni ja ikoni pyhässä tilassa
• Efim Rachevsky. Koulu sosiaalisena hissinä
• Alexandra Gnatyuk. Puolalais-ukrainalaisen sotien välisen ajan (1918-1939) ymmärryksen arkkitehdit
• Vladimir Zakharov. Äärimmäiset aallot luonnossa ja laboratoriossa
• Sergei Nekljudov. Kirjallisuus perinteenä
• Jakov Gilinsky. Beyond the Prohibition: kriminologin näkökulma
• Daniel Aleksandrov. Keskikerrosteet neuvostoliiton jälkeisissä siirtymävaiheen yhteiskunnissa
• Tatjana Nefedova, Aleksanteri Nikulin. Venäjän maaseutu: Spatial Compression and Social Polarisation
• Aleksanteri Zinchenko. Napit Harkovista. Kaikki mitä emme muista Ukrainan Katynista
• Aleksanteri Markov. Hyvän ja pahan evoluution juuret: bakteerit, muurahaiset, ihminen
• Mihail Favorov. Rokotteet, rokotukset ja niiden rooli kansanterveydessä
• Vasily Zagnitko. Maan vulkaaninen ja tektoninen toiminta: syyt, seuraukset, näkymät
• Konstantin Sonin. Finanssikriisin taloustiede. Kaksi vuotta myöhemmin
• Konstantin Sigov. Kuka etsii totuutta? "Eurooppalainen filosofian sanakirja"?
• Mykola Ryabchuk. Ukrainan postkommunistinen muutos
• Mihail Gelfand. Bioinformatiikka: molekyylibiologia koeputken ja tietokoneen välillä
• Konstantin Severinov. Bakteerien perinnöllisyys: Lamarckista Darwiniin ja takaisin
• Mihail Chernysh, Elena Danilova. Ihmiset Shanghaissa ja Pietarissa: suuren muutoksen aikakausi
• Maria Judkevitš. Siellä missä synnyin, tulin hyödyksi: yliopistojen henkilöstöpolitiikka
• Nikolai Andreev. Matemaattiset opinnot - uusi perinteen muoto
• Dmitri Buck. "Moderni" venäläinen kirjallisuus: Kanonin muuttaminen
• Sergei Popov. Hypoteesit astrofysiikassa: miksi pimeä aine on parempi kuin UFO?
• Vadim Skuratovski. Kiovan kirjallinen ympäristö viime vuosisadan 60-70-luvuilla
• Vladimir Dvorkin. Venäjän ja Amerikan strategiset aseet: vähentämisongelmat
• Aleksei Lidov. Bysantin myytti ja eurooppalainen identiteetti
• Natalja Jakovenko. Ukrainan historian uuden oppikirjan käsite
• Andrei Lankov. Modernisointi Itä-Aasiassa, 1945-2010
• Sergei Sluch. Miksi Stalin tarvitsi hyökkäämättömyyssopimuksen Hitlerin kanssa
• Guzel Ulumbekova. Venäjän terveydenhuoltouudistusten oppia
• Andrei Ryabov. Välituloksia ja joitain neuvostoliiton jälkeisten muutosten piirteitä
• Vladimir Chetvernin. Nykyaikainen libertarismin oikeusteoria
• Nikolai Dronin. Globaali ilmastonmuutos ja Kioton pöytäkirja: vuosikymmenen tulokset
• Juri Pivovarov. Venäjän poliittisen kulttuurin historialliset juuret
• Juri Pivovarov. Venäjän poliittisen kulttuurin kehitys
• Pavel Pechenkin. Dokumenttielokuva humanitaarisena teknologiana
• Vadim Radaev. Vallankumous kaupassa: vaikutus elämään ja kulutukseen
• Alec Epstein. Miksi toisen kipu ei satu? Muisto ja unohdukset Israelissa ja Venäjällä
• Tatjana Tšernigovskaja. Miten me ajattelemme? Monikielisyys ja aivojen kybernetiikka
• Sergei Aleksashenko. Kriisin vuosi: mitä tapahtui? mitä on tehty? mitä odottaa?
• Vladimir Pastukhov. Keskinäisen vastenmielisen voima: Venäjä ja Ukraina - kaksi versiota samasta muutoksesta
• Aleksanteri Jurjev. Inhimillisen pääoman psykologia Venäjällä
• Andrei Zorin. Humanistinen koulutus kolmessa kansallisessa koulutusjärjestelmässä
• Vladimir Plungjan. Miksi modernin kielitieteen pitäisi olla korpuslingvistiikka?
• Nikita Petrov. Stalinin hallinnon rikollinen luonne: oikeudelliset perusteet
• Andrei Zubov. Itä-Euroopan ja Neuvostoliiton jälkeiset tavat palata pluralistiseen valtiollisuuteen
• Viktor Vakhshtein. Sosiologismin loppu: Tieteen sosiologian näkökulmia
• Jevgeni Onishchenko. Tieteen kilpailukykyinen tuki: miten se tapahtuu Venäjällä
• Nikolai Petrov. Venäjän poliittinen mekaniikka ja kriisi
• Aleksanteri Auzan. Yhteiskuntasopimus: näkymä vuodelta 2009
• Sergei Guriev. Kuinka kriisi muuttaa maailmantaloutta ja taloustieteitä
• Aleksanteri Aseev. Academgorodoks tieteen, koulutuksen ja innovaatioiden keskuksina nykyaikaisella Venäjällä