1.4.1. Միավորների քիմիական իզոմերիզմ

1.4.3. Ստերեոիզոմերիզմ

Գլուխ 2. Պոլիմերների ֆիզիկա

2.1. Մակրոմոլեկուլների ֆիզիկա

2.1.1. Կատարյալ գնդակ

2.1.2. Իրական շղթաներ. Բացառված ծավալային էֆեկտ

2.1.3. Շղթայի ճկունություն

2.2. Պոլիմերային առաձգականության բնույթը

2.2.1. Առաձգական ուժի թերմոդինամիկական բաղադրիչներ

2.2.2. Իդեալական գազի առաձգականություն

2.2.3. Իդեալական գնդակի առաձգականություն

2.2.4. Պոլիմերային ցանցի առաձգականություն

2.3. Պոլիմերային համակարգերի մածուցիկություն

2.3.1. Մաքսվելի մոդելը. Սթրեսի թուլացում

2.3.2. Reptation տեսություն

2.3.3. Քելվինի մոդել. Սողալ

2.3.4. Դինամիկ viscoelasticity

2.3.5. Պոլիմերների հանգստացնող հատկությունները. Սուպերպոզիցիայի սկզբունքը

Գլուխ 3. Պոլիմերային լուծույթներ

3.1. Պոլիմերային լուծույթների թերմոդինամիկա

3.1.1. Օգտագործված թերմոդինամիկ հասկացություններ և քանակություններ

3.1.2. Էնթալպիայի և խառնման էնտրոպիայի հաշվարկման սկզբունքները

3.1.3. Ֆլորի-Հագինսի տեսություն

3.1.4. Պոլիմերային լուծույթների կոլիգատիվ հատկությունները. Օսմոտիկ ճնշում

3.1.5. Պետության հավասարումը. Լուծույթի թերմոդինամիկական բնութագրերը

3.1.6. Բացառված լուծույթի ծավալը և թերմոդինամիկական հատկությունները

3.1.7. Սահմանափակ լուծելիություն: կոտորակավորում

3.2. Պոլիմերային լուծույթների հատկությունները

3.2.1. Ուռուցք. Գելեր

3.2.2. Նոսրած պոլիմերային լուծույթների մածուցիկությունը

3.2.3. Խտացված պոլիմերային լուծույթներ

3.3. Պոլիէլեկտրոլիտներ

3.3.1. Լիցքերի ազդեցությունը մակրոմոլեկուլների կոնֆորմացիայի վրա

3.3.2. Լիցքավորված շղթաների փոխազդեցությունը հակաիոնների հետ: Ցանցերի փլուզում

3.3.3. Պոլիէլեկտրոլիտային լուծույթների հատկությունները

3.4. Պոլիմերների հեղուկ բյուրեղային վիճակ

3.4.1. Նյութի հեղուկ բյուրեղային վիճակի բնույթը

3.4.2. Ջերմաստիճանի և դաշտերի ազդեցությունը հեղուկ բյուրեղային համակարգերի վրա

3.4.3. Հեղուկ բյուրեղային պոլիմերների լուծույթների մածուցիկությունը

3.4.4. Բարձր ամրության և բարձր մոդուլի հեղուկ բյուրեղյա պոլիմերային մանրաթելեր

Գլուխ 4. Պոլիմերային մարմիններ

4.1. Բյուրեղային պոլիմերներ

4.1.1. Բյուրեղացման պայմանները. Պոլիմերային բյուրեղի կառուցվածքը

4.1.2. Բյուրեղացման կինետիկա

4.2. Ամորֆ պոլիմերների երեք ֆիզիկական վիճակներ

4.2.1. Ջերմամեխանիկական կոր

4.2.2. Պոլիմերների ապակյա և բարձր առաձգական վիճակներ

4.2.3. Պոլիմերների մածուցիկ հոսքի վիճակը

4.2.4. Պոլիմերների պլաստիկացում

4.3. Պոլիմերների մեխանիկական հատկությունները

4.3.1. Պոլիմերների դեֆորմացիոն հատկությունները. Կողմնորոշում

4.3.2. Բյուրեղային և ամորֆ պոլիմերների տեսական և իրական ուժն ու առաձգականությունը

4.3.3. Պոլիմերների ոչնչացման մեխանիկա և մեխանիզմ

4.3.4. Պոլիմերների ազդեցության ուժը

4.3.5. Երկարակեցություն. Պոլիմերների հոգնածության ուժը

4.4. Պոլիմերների էլեկտրական հատկությունները

4.4.1. Պոլիմերային դիէլեկտրիկներ

4.4.2. Հանգստության անցումներ

4.4.3. Սինթետիկ մետաղներ

Գլուխ 5. Պոլիմերների սինթեզը՝ օգտագործելով շղթայական և աստիճանային պոլիմերացման մեթոդները

5.1. Արմատական ​​պոլիմերացում

5.1.1. Ռադիկալ պոլիմերացման սկիզբ

Աղյուսակի վերջ 5.1

5.1.2. Տարրական ռեակցիաներ և պոլիմերացման կինետիկա

1. Նախաձեռնություն.

2. Շղթայի աճ.

3. Շղթայի ընդմիջում.

5.1.3. Մոլեկուլային քաշի բաշխումը արմատական ​​պոլիմերացման ժամանակ

5.1.4. Ջերմաստիճանի և ճնշման ազդեցությունը արմատական ​​պոլիմերացման վրա

5.1.5. Շղթայի ավարտի դիֆուզիոն մոդել. Գելի էֆեկտ

5.1.6. Կատալիզական շղթայի փոխանցում

5.1.7. Pseudoliving արմատական ​​պոլիմերացում

5.1.8. Էմուլսիայի պոլիմերացում

5.2. Կատիոնային պոլիմերացում

5.2.1. Տարրական ռեակցիաներ. Կինետիկա

5.2.2. Պսեւդո-կատիոնային և կեղծ կենդանի կատիոնային պոլիմերացումներ

5.2.3. Լուծողի և ջերմաստիճանի ազդեցությունը

5.3. Անիոնային պոլիմերացում

5.3.1. Հիմնական մեկնարկային ռեակցիաներ

5.3.2. Անիոնային պոլիմերացման կինետիկա շղթայի վերջավորմամբ

5.3.3. Կենդանի պոլիմերացում. Բլոկ համապոլիմերներ

5.3.4. Խմբային փոխանցման պոլիմերացում

5.3.5. Ջերմաստիճանի, լուծիչի և հակազդեցության ազդեցությունը

5.4. Իոնային կոորդինացիոն պոլիմերացում

5.4.1. Ziegler-Natta կատալիզատորներ. Պատմական ասպեկտ

5.4.2. Պոլիմերացում տարասեռ Ziegler-Natta կատալիզատորների վրա

5.4.3. Դիենների անիոնային կոորդինացիոն պոլիմերացում

5.5. Հետերաշղթաների պոլիմերների սինթեզը իոնային պոլիմերացման միջոցով

5.5.1. Կարբոնիլ պարունակող միացություններ

5.5.2. Էսթերների և էպօքսիդների օղակների բացման պոլիմերացում

5.5.3. Լակտամների և լակտոնների պոլիմերացում

5.5.4. Այլ հետերոցիկլներ

5.6. Քայլ պոլիմերացում

5.6.1. Հավասարակշռություն և ոչ հավասարակշռված պոլիկոնդենսացիա

5.6.2. Պոլիկոնդենսացիայի կինետիկա

5.6.3. Պոլիմերի մոլեկուլային քաշի բաշխումը պոլիկոնդենսացիայի ժամանակ

5.6.4. Ճյուղավորված և խաչաձեւ կապակցված պոլիմերներ

5.6.5. Ֆենոպլաստիկներ, ամինոպլաստներ

5.6.7. Պոլիուրեթաններ. Պոլիսիլոքսաններ

5.6.8. Կոշտ շղթայի անուշաբույր պոլիմերներ

5.6.9. Հիպերճյուղավորված պոլիմերներ

5.7. Պոլիմերների սինթեզի ընդհանուր հարցեր

5.7.1. Սինթեզի թերմոդինամիկա

5.7.2. Իոնային և արմատական ​​պոլիմերացման համեմատություն

5.7.3. Կեղծ կենդանի պոլիմերացման գործընթացների ընդհանրության մասին

Գլուխ 6. Շղթայի համապոլիմերացում

6.1. Համապոլիմերացման քանակական տեսություն

6.1.1. Կոպոլիմերային կազմի կորեր և մոնոմերների հարաբերական ակտիվություն

6.1.2. Կոպոլիմերի կազմը և միկրոկառուցվածքը: Վիճակագրական մոտեցում

6.1.3. Բազմ բաղադրիչ համապոլիմերացում

6.1.4. Կոպոլիմերացում դեպի խորը փոխակերպում

6.2. Արմատական ​​համապոլիմերացում

6.2.1. Համապոլիմերացման արագություն

6.2.2. Նախատերմինալ կապի էֆեկտի բնույթը

6.2.3. Ջերմաստիճանի և ճնշման ազդեցությունը արմատական ​​համապոլիմերացման վրա

6.2.4. Այլընտրանքային համապոլիմերացում

6.2.5. Ռեակցիոն միջավայրի ազդեցությունը

6.2.6. Մոնոմերի կառուցվածքի և ռադիկալի և ռեակտիվության միջև կապը: Սխեման q-e

6.3. Իոնային համապոլիմերացում

6.3.1. Ka I իոնային համապոլիմերացում

6.3.2. Անիոնային համապոլիմերացում

6.3.3. Կոպոլիմերացում Ziegler-Natta կատալիզատորների վրա

Գլուխ 7. Պոլիմերների քիմիա

7.1. Մակրոմոլեկուլների՝ որպես ռեագենտների բնորոշ առանձնահատկությունները

7.1.1. Հարևան կապերի ազդեցությունը

7.1.2. Մակրոմոլեկուլային և վերմոլեկուլային էֆեկտներ

7.2. Պոլիմերների խաչաձեւ կապ

7.2.1. Ներկերի չորացում

7.2.2. Ռետինների վուլկանացում

7.2.3. Էպոքսիդային խեժերի մշակում

7.3. Պոլիմերների ոչնչացում

7.3.1. Ջերմային ոչնչացում. Հեծանվավազք

7.3.2. Ջերմային-օքսիդատիվ ոչնչացում: Այրում

7.3.3. Ֆոտոոչնչացում. Ֆոտոօքսիդացում

7.4. Պոլիմերային նման փոխակերպումներ

7.4.1. Պոլիվինիլային սպիրտ

7.4.2. Ցելյուլոզայի քիմիական փոխակերպումները

7.4.3. Ցելյուլոզայի կառուցվածքային փոփոխություն

գրականություն

4.2.2. Պոլիմերների ապակյա և բարձր առաձգական վիճակներ

Ապակե վիճակը ամորֆ պոլիմերների պինդ վիճակի ձևերից մեկն է, որը բնութագրվում է փոքր առաձգական դեֆորմացիաներով՝ E≈2.2·10 3 -5·10 3 ՄՊա առաձգական մոդուլի բարձր արժեքներով: Այս դեֆորմացիաները կապված են հիմնական շղթայի ատոմների և կապի անկյունների միջև հեռավորությունների մի փոքր փոփոխության հետ:

Բարձր առաձգական վիճակը բնութագրվում է մեծ շրջելի դեֆորմացիաներով (մինչև 600-800%) և պոլիմերի առաձգական մոդուլի ցածր արժեքներով (0,2-2 ՄՊա): Պոլիմերի ձգումը բարձր առաձգական դեֆորմացիայի ժամանակ ուղեկցվում է էներգիայի արտազատմամբ ջերմության տեսքով, իսկ կծկումը՝ սեղմումով։ Դեֆորմացվող պոլիմերի առաձգական մոդուլը մեծանում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ, մինչդեռ առաձգական մոդուլը ապակե վիճակում նվազում է։ Բարձր առաձգական դեֆորմացիա տեղի է ունենում ժամանակի ընթացքում, քանի որ այն առաջանում է հատվածների շարժման հետևանքով և, հետևաբար, թուլացման մոլեկուլային-կինետիկ գործընթաց է:

Առաձգական ուժի բնույթը, որն առաջանում է ապակե և բարձր առաձգական վիճակներում պոլիմերների դեֆորմացիայի ժամանակ, քննարկվում է բաժնում: 2.2.1. Առաջին դեպքում դա կապված է ներքին էներգիայի փոփոխության հետ, երկրորդում՝ էնտրոպիայի հետ։ Էնտրոպիկ առաձգականության մոլեկուլային մեխանիզմը, որը կապված է մակրոմոլեկուլային պարույրների ամենահավանական չափերի վերականգնման հետ, մանրամասն քննարկվում է բաժնում: 2.2.

Բարձր առաձգական վիճակը առավել հստակ դրսևորվում է «խաչ կապված» ռետիններում, այսինքն. ռետինե Գծային պոլիմերներում անդառնալի դեֆորմացիան դրվում է շրջելի դեֆորմացիայի վրա, այսինքն. հոսքը. Բարձր առաձգական վիճակ կարող է դիտվել պոլիմերներում տարբեր ջերմաստիճանային միջակայքերում՝ -100-ից մինչև 200 °C: Բարձր առաձգական նյութերի տեխնիկական օգտագործումը կապված է նրանց ցնցող հատկությունների և ցածր առաձգական մոդուլի հետ:

Բարձր հաճախականության արտաքին պարբերական ուժի ազդեցության դեպքում պոլիմերները, որոնք գտնվում են բարձր առաձգական վիճակում, կարող են վերածվել առաձգական-կոշտ դեֆորմացիայի վիճակի, որը կապված չէ հատվածների շարժունակության «սառեցման» հետ (Աղյուսակ 4.1): Այս տեսակի ապակու անցումը ուժային դաշտերում կառուցվածքային ապակու անցման ջերմաստիճանից բարձր ջերմաստիճաններում կոչվում է մեխանիկական ապակու անցում: Այս երևույթի բնույթը քննարկվել է ավելի վաղ բաժնում: 2.3.4.

Պոլիմերների ապակե անցումը թուլացման գործընթաց է: Դա կապված է հանգստի հետ, այսինքն. հիմնական շղթայի 5-20 ատոմ պարունակող մակրոմոլեկուլների հատվածները շարժելով (կախված նրա ճկունությունից)։ Այս գործընթացն ունի ընդգծված կոոպերատիվ բնույթ։

Ապակու անցման ժամանակ տեղի է ունենում ջերմային հզորության կտրուկ փոփոխություն, ծավալային ընդլայնման ջերմաստիճանի գործակիցը և ջերմային սեղմելիության գործակիցը, մինչդեռ կոնկրետ ծավալի, էնթալպիայի և էնտրոպիայի կորերում նկատվում է միայն շեղում: T Ts-ում Գիբսի ֆունկցիայի երկրորդ ածանցյալները

կտրուկ փոփոխություն, ինչը երկրորդ կարգի փուլային անցման նշան է: Չնայած դրան, ապակե անցումը փուլային անցում չէ,

Աղյուսակ 4.1 Ապակու անցման ջերմաստիճան, ստերիկ գործոն (ճկունություն) σ և տարբեր դասերի պոլիմերների Kuhn հատված

		Kuhn հատված, նմ
Ճկուն շղթայի պոլիմերներ.
Պոլիքլորոպրեն
Պոլիդպմեթիլսպլոքսան
Պոլիեսթերներ
Սիս-պոլիիզոնրեն (բնական ռետինե)
Պոլիբուտադիեն
Ալիֆատիկ պոլիամիդներ
Պոլիմեթիլ մետակրիլատ
Պոլ և մեթիլ ակրիլ
Պոլիբուտիլ ակրիլատ
Պոլիվինիլացետատ
Պոլիստիրոլ
Պոլիէթիլեն
Պոլիպրոպիլեն
Պոլիակրիլոնիտրիլ
Պոլիվինիլքլորիդ
Կոշտ շղթայի պոլիմերներ.
Տերեֆտալաթթու և ֆենոլֆթալեին պոլիարիլատ
Տերեֆտալաթթվի և անիֆթալեինի պոլիամիդ
Պոլիմիդ դիանհիդրիդ 3,3,4,4”-տետրակարբոքսիֆենիլ օքսիդ և անիլին ֆտորեն

քանի որ դա հանգեցնում է համակարգի ոչ հավասարակշռված մետաստաբիլ վիճակի: Սա հաստատվում է մի շարք կինետիկ բնութագրերով.

ապակու անցման ջերմաստիճանի միապաղաղ և անսահմանափակ նվազում հովացման արագության նվազմամբ և հակառակը.

ապակու անցման ժամանակ ջերմային հզորության փոփոխության և երկրորդ կարգի փուլային անցման հակառակ ուղղությամբ (ապակու անցման ժամանակ ջերմունակությունը նվազում է):

Սովորաբար, ապակու անցման ջերմաստիճանը փոխվում է մոտավորապես 3 °C-ով, երբ սառեցման արագությունը փոխվում է 10-ով, և միայն որոշ դեպքերում այն ​​կարող է փոխվել 10-15 °C-ով: Բարտենևը առաջարկել է ապակու անցման ջերմաստիճանը ջերմաստիճանի փոփոխության տարբեր տեմպերով հաշվարկելու բանաձև.

որտեղ c-ն նյութական հաստատունն է. համատեղ ջեռուցման արագությունը °C/վ-ով:

Ապակու անցման տեսություններ.Ցանկացած կինետիկ միավորի շարժունակությունը որոշվում է t թուլացման ժամանակով, որը, համաձայն (2.93) բանաձևի, էքսպոնենցիալ կախված է ակտիվացման էներգիայից: Ցույց է տրվել, որ ջերմաստիճանի նվազման դեպքում հատվածների շարժման ակտիվացման էներգիան արագորեն մեծանում է, ինչը կապված է պոլիմերի ազատ ծավալի նվազման և կոոպերատիվ թուլացման համակարգի ավելացման հետ: Ապակու անցման ժամանակ ազատ ծավալը հասնում է նվազագույն արժեքի, և հատվածների շարժումը դադարում է։ Vst պոլիմերի ազատ ծավալը որոշվում է արտահայտությամբ.

որտեղ V-ը ընդհանուր ծավալն է, այսինքն. պոլիմերային մարմնի իրական ծավալը; V 3 - զբաղեցրած ծավալը հավասար է մակրոմոլեկուլների ծավալին: Ազատ ծավալը բաշխվում է պոլիմերով մեկ միկրոծակերի տեսքով, որոնց ծագումը կապված է կառուցվածքի տարասեռության հետ։

Ջեռուցման ընթացքում մարմնի ծավալի փոփոխությունը բնութագրվում է գործակիցով

ընդարձակումներ. T > T c-ում պոլիմերի ծավալի փոփոխությունը հիմնականում որոշվում է ազատ ծավալի փոփոխությամբ, այս շրջանի ընդլայնման գործակիցը նշվում է որպես 1: Տ< Т с свободный объем изменяется в существенно меньшей степени (рис. 4.6), изменение объема полимера в этой области происходит по закону, характерному для твердых кристаллических тел с коэффициентом объемного расширения 2 . Величина ∆= 1 - 2 имеет физический смысл коэффициента температурного расширения свободного объема. Она связана с температурой стеклования полимеров эмпирическим уравнением Бойера-Симхи:

Գիբսի և Դի Մարցիոյի տեսության մեջ պոլիմերի ապակե անցման գործընթացը դիտարկվում է համակարգի թերմոդինամիկական վիճակի տեսանկյունից՝ որոշված ​​մակրոմոլեկուլի հնարավոր կոնֆորմացիաների քանակով։ Ենթադրվում է, որ շղթայական միավորների կողմնորոշման հնարավոր ուղիները կարող են կրճատվել երկու ծայրահեղ դեպքերի, որոնք համապատասխանում են կոնֆորմատորների բարձր ε 1 և ցածր ε 2 էներգիայի արժեքներին: Շղթայի պտտվող իզոմերի մոդելի առնչությամբ առաջինը կարելի է վերագրել ±գուշ իզոմերներին, երկրորդը՝ տրանս իզոմերներին։ T > T c-ում պոլիմերին բնորոշ է մեծ կոնֆորմացիոն հավաքածու և զգալի մոլային կոնֆորմացիոն էնտրոպիա S K: Երբ ջերմաստիճանը նվազում է, հատվածների ջերմային շարժման ինտենսիվությունը նվազում է, այսինքն. շղթայի ճկունությունը, հետևաբար, ներքին էներգիայի մեծ (ε 1) արժեքներին համապատասխան կոնֆորմացիաները սառեցվում են, իսկ S K-ն նվազում է: Որոշակի ջերմաստիճանում T = T 2, տրանս կոնֆորմացիաների անցումը «+» կամ «-» շղարշին անհնար է դառնում, և հատվածների ջերմային շարժումը դադարում է: Սա նշանակում է, որ ∆S K = 0, եթե կիրառենք Բոլցմանի բանաձևը՝ հաշվարկելու կոնֆորմացիոն էնտրոպիան և ենթադրենք, որ թերմոդինամիկական հավանականությունը հավասար է կոնֆորմացիոն թվին։

Քանի որ T2-ն այն ջերմաստիճանն է, որի դեպքում գերսառեցված հեղուկի (այս դեպքում՝ ամորֆ պոլիմերի) ավելցուկային էնտրոպիան բյուրեղի համեմատ դառնում է զրո, ապա Գիբս-Դի Մարցիո տեսության մեջ ապակու անցումը համարվում է երկրորդ կարգի փուլային անցում: Իրոք, ապակու անցման ժամանակ նկատվում են նման անցման որոշ պաշտոնական նշաններ՝ ջերմային հզորության ցատկում, ծավալային ընդլայնման գործակցի կտրուկ փոփոխություն և այլն: Բացի այդ, ցույց է տրվել, որ ապակե անցման ժամանակ տեղի է ունենում շղարշի վերաբաշխում և Տրանս իզոմերները տեղի են ունենում, ինչպես առաջարկվում է ըստ Գիբս-Դիի տեսության Marzio-ի: Գործնականում պարզվեց, որ T c > T 2 միշտ: Հետևաբար, տեսության հեղինակները ենթադրել են, որ T 2 = T c միայն պոլիմերային հովացման անսահման փոքր արագության դեպքում, երբ պոլիմերներում թուլացման երևույթները հասցվում են նվազագույնի։ Բայց նույնիսկ այս պայմաններում սխալ է ապակե անցումը նույնացնել երկրորդ կարգի փուլային անցման հետ, քանի որ. ապակե անցումը ֆիքսում է մետաստաբիլ վիճակ, որի էնտրոպիան ցանկացած ջերմաստիճանում ավելի մեծ է, քան բյուրեղային վիճակի էնտրոպիան: Այսպիսով, պետք է համարել, որ T 2-ում և T c-ում կան երկու անկախ անցումներ, որոնք փոխկապակցված են միմյանց հետ: Ապակու անցման թերմոդինամիկական տեսությունը հետագայում զարգացավ Ադամի և Գիբսի աշխատություններում։

Ապակու անցման կինետիկ տեսություն.Ուժեղ միջմոլեկուլային փոխազդեցություններ ունեցող բևեռային պոլիմերների համար լավ արդյունքներ են ստանում Ժուրկովի տեսությունը՝ ապակու անցման առաջին տեսություններից մեկը։ Այս տեսության համաձայն, պոլիմերի ապակե անցումը, այսինքն. Սեգմենտների ջերմային շարժման դադարեցումը պայմանավորված է թույլ միջմոլեկուլային համակցված կապերի տարածական ցանցի ձևավորմամբ՝ դիպոլ, դոնոր-ընդունիչ (ներառյալ ջրածինը):

Միջմոլեկուլային փոխազդեցության էներգիան քիչ է կախված ջերմաստիճանից, մինչդեռ միավորների ջերմային շարժման էներգիան համաչափ է kT-ին։ Ջերմաստիճանի նվազման հետ ջերմային շարժման էներգիան նվազում է և, երբ պարզվում է, որ այն անբավարար է միջմոլեկուլային փոխազդեցության ուժերը հաղթահարելու համար, ձևավորվում է միջմոլեկուլային կապերի ցանց, այսինքն. ապակե անցում Այս դեպքում, ապակե վիճակի անցնելու համար բավական է «սառեցնել» Կունի հատվածների շարժունակությունը, մինչդեռ կառուցվածքային այլ տարրերի շարժումը՝ կապեր, կողային փոխարինիչներ:

Մի շարք բևեռային պոլիմերների՝ պոլիամիդների, պոլիվինիլային սպիրտ, ժելատին, ապակե վիճակի անցնելու ժամանակ միջմոլեկուլային կապերի ձևավորումն ապացուցվել է IR սպեկտրոսկոպիայի միջոցով։ Ժուրկովի տեսության համաձայն, պոլիմերի բևեռականության և, հետևաբար, շղթայի կոշտության բարձրացման հետ մեկտեղ ապակու անցման ջերմաստիճանի արժեքը մեծանում է (նկ. 4.7):

Պոլիմերների բևեռային խմբերի արգելափակումը ցածր մոլեկուլային քաշի միացությունների փոքր հավելումների միջոցով հանգեցնում է միջմակրոմոլեկուլային փոխազդեցության և, համապատասխանաբար, ապակու անցման ջերմաստիճանի նվազմանը: Փորձարարական տվյալները հաստատում են այս դիրքորոշումը։

Ելնելով վերոգրյալից՝ ակնհայտ է, որ ապակու անցման ջերմաստիճանը հիմնականում կախված կլինի շղթայի ճկունությունը և կոնֆորմացիոն անցումների հնարավորությունը որոշող գործոններից։ Շղթայի ճկունությունը որոշվում է հիմնական շղթայի կապերի բնույթով, ինչպես նաև այս շղթայի փոխարինիչների ծավալով և բևեռականությամբ: Հայտնի է, օրինակ, որ եթերային կապերի ներմուծումը շղթայի մեջ մեծացնում է նրա ճկունությունը, իսկ ամիդային խմբերը՝ նվազեցնում է այն։ Դրան համապատասխան, առաջին դեպքում ապակու անցման ջերմաստիճանը նվազում է, երկրորդում՝ բարձրանում (տես Աղյուսակ 4.1): Պատգամավորի ազդեցությունն ամենից հաճախ դրսևորվում է հետևյալ կերպ.

այսպես կոչված մեծածավալ չդեֆորմացվող փոխարինիչները մեծացնում են ապակու անցման ջերմաստիճանը, օրինակ՝ պոլիստիրոլի և պոլիվինիլնաֆթալինի համար այն համապատասխանաբար 100 °C և 211 °C է.

ճկուն կողային խմբերը իջեցնում են ապակու անցման ջերմաստիճանը, օրինակ, պոլիմեթիլ ակրիլատը և պոլիբուտիլ ակրիլատը համապատասխանաբար ունեն 2 ° C և -40 ° C ապակու անցման ջերմաստիճան;

Փոխարինողի բևեռականության բարձրացումը հանգեցնում է շղթայի ճկունության նվազմանը` դրա պտտման ազատության սահմանափակման պատճառով և, որպես հետևանք, ապակու անցման ջերմաստիճանի բարձրացման:

Ինչպես նշվեց վերևում, ցածր մոլեկուլային քաշի արժեքների շրջանում վերջինս ազդում է պոլիմերի ապակե անցման ջերմաստիճանի վրա։ Սա բացատրվում է կարճ շղթաներ պարունակող պոլիմերի ազատ ծավալի ավելացմամբ, քանի որ դրանց ծայրերը կանխում են մակրոմոլեկուլների խիտ փաթեթավորումը։ Ցածր մոլեկուլային քաշի պոլիմերի ավելցուկային ազատ ծավալը հանգեցնում է նրան, որ մակրոմոլեկուլների կոնֆորմացիոն անցումները կարող են տեղի ունենալ ավելի ցածր ջերմաստիճաններում՝ համեմատած ավելի բարձր մոլեկուլային քաշ ունեցող պոլիմերի հետ։

Խաչաձև կապակցված պոլիմերների դեպքում տեղի է ունենում հակառակ երևույթը՝ խաչաձև կապը «միավորում է» մակրոմոլեկուլները, ինչը հանգեցնում է ազատ ծավալի նվազմանը և «խաչ կապված» պոլիմերի ապակու անցման ջերմաստիճանի բարձրացմանը՝ համեմատած։ գծայինը։

"

Olenta ընկերությունը վաճառում է պոլիմերային նյութերի հսկայական տեսականի: Մեզ մոտ միշտ առկա են բարձրորակ ջերմապլաստիկներ, այդ թվում՝ հեղուկ բյուրեղային պոլիմերներ: Olenta-ում աշխատող աշխատակիցներն ունեն բարձրագույն մասնագիտական ​​կրթություն և գերազանց պատկերացում ունեն պոլիմերային արտադրության առանձնահատկությունների մասին: Մեզ մոտ դուք միշտ կարող եք ստանալ խորհրդատվություն և ցանկացած օգնություն նյութի ընտրության և տեխնոլոգիական գործընթացի կազմակերպման վերաբերյալ:
Հեղուկ բյուրեղային պոլիմերներն ունեն շատ բարձր կոշտություն և ամրություն: Ձուլման ժամանակ նրանք ֆլեշ չեն արտադրում: Խորհուրդ է տրվում ճշգրիտ ձուլման համար: Նրանք ունեն գերազանց ծավալային կայունություն: Բնութագրվում է շատ կարճ սառեցման ժամանակներով: Նրանք բնութագրվում են չափազանց ցածր հոդերի ուժով: Այստեղ դուք կգտնեք հեղուկ բյուրեղյա պոլիմեր Toray-ից: Նյութը արտադրվում է Ճապոնիայի գործարանում:

Հեղուկ բյուրեղյա պոլիմեր՝ արտադրված Toray-ի կողմից

Լցնում	Ապրանքանիշը	Նկարագրություն	Դիմում
Ապակի լցնում		Բարձր ամրության պոլիմեր, 35% ապակիով լցված	Միկրոէլեկտրոնիկա
Կարճ ապակի		Բարձր հոսքի պոլիմեր, 35% ապակիով լցված	Միկրոէլեկտրոնիկա
Կարճ ապակի և հանքանյութեր		Գերհոսքի պոլիմեր, 30% ապակիով լցված	Միկրոէլեկտրոնիկա
		Հակաստատիկ պոլիմեր, 50% լիցքավորում	Միկրոէլեկտրոնիկա
Ապակի և հանքանյութեր		Ցածր աղավաղում, 50% լիցքավորում	Միկրոէլեկտրոնիկա
Հանքանյութեր		Ցածր աղավաղում, 30% լիցքավորում	Միկրոէլեկտրոնիկա

Հեղուկ բյուրեղային պոլիմերների առանձնահատկությունները

Ի տարբերություն ավանդական պոլիմերային միացությունների, այս նյութերն ունեն մի շարք տարբերակիչ հատկություններ: Հեղուկ բյուրեղային պոլիմերները բարձր մոլեկուլային միացություններ են, որոնք կարող են փոխել իրենց վիճակը արտաքին պայմանների ազդեցության տակ: Ճկուն մոլեկուլային կապերի շնորհիվ մակրոմոլեկուլների շղթան ի վիճակի է փոխել իր ձևը լայն տիրույթում և ձևավորել կայուն և դիմացկուն բյուրեղային կառուցվածք:

Այս պոլիմերները պահպանում են կայուն ամրության հատկությունները մինչև հալման կետը: Նրանք ունեն շատ բարձր քիմիական դիմադրություն և դիէլեկտրական հատկություններ:

Հեղուկ բյուրեղյա պոլիմերները լայնորեն օգտագործվում են էլեկտրոնային բաղադրիչների, միկրոալիքային դիմացկուն խոհարարական սպասքի և բժշկական գործիքների արտադրության մեջ։

OLENTA ընկերության մասին

Մեր ընկերությունն ունի մի շարք առավելություններ.

• ողջամիտ գներ;
• մեծ փորձ ունեցող մասնագետներ;
• ժամկետների և պայմանավորվածությունների խստիվ պահպանում.
• կառուցվածքային պլաստմասսաների լայն տեսականի;
• համագործակցություն պոլիմերային խոշորագույն արտադրողների հետ:

OLENTA-ն հեղուկ բյուրեղային պոլիմերներ է մատակարարում բացառապես վստահելի արտադրողներից: Սա ոչ միայն ծառայում է որպես անբասիր որակի երաշխիք, այլ նաև նվազագույնի է հասցնում մատակարարման խափանումների կամ պարտավորությունների ոչ պատշաճ կատարման հետ կապված ցանկացած ռիսկ:

Հրապարակում ենք Մոսկվայի պետական ​​համալսարանի քիմիայի ֆակուլտետի մակրոմոլեկուլային միացությունների ամբիոնի ավագ գիտաշխատողի, դոցենտ, քիմիական գիտությունների դոկտոր, Ռուսաստանի Դաշնության Նախագահի 2009 թվականի երիտասարդ գիտնականների մրցանակի դափնեկիր դասախոսության սղագրությունը։ , Ալեքսեյ Բոբրովսկին, որը տրվել է 2010 թվականի դեկտեմբերի 2-ին Պոլիտեխնիկական թանգարանում «Հանրային դասախոսություններ քաղաքական. RU» նախագծի շրջանակներում։

Տես նաեւ:

Դասախոսության տեքստ. Մաս 1

Բարի երեկո! Կցանկանայի մի քանի փոփոխություն կատարել կանոնակարգում՝ դասախոսությունը բաղկացած է երկու մասից՝ սկզբում հեղուկ բյուրեղներ, հետո հեղուկ բյուրեղային պոլիմերներ, ուստի առաջին մասից հետո կառաջարկեի մի քանի հարց տալ։ Ավելի հեշտ կլինի։

Ես կցանկանայի ասել, որ այս դասախոսությանը նախապատրաստվելիս հիմնական խնդիրը, որը ես դրել եմ ինձ համար, ոչ այնքան հեղուկ բյուրեղների և դրանց օգտագործման մասին առատ տեղեկություններով լցնելն է, որքան հեղուկ բյուրեղներով ձեզ ինչ-որ կերպ հետաքրքրելը, ձեզ տալը: որոշ նախնական հասկացություններ՝ ինչ են դրանք և ցույց են տալիս, թե որքան գեղեցիկ և հետաքրքիր են դրանք, ոչ թե ուտիլիտարիստական ​​տեսանկյունից (որտեղ կարելի է օգտագործել), այլ գիտության և արվեստի տեսանկյունից (որքան գեղեցիկ են դրանք ինքնին): Իմ զեկույցի պլանը.

Նախ, ես ձեզ կասեմ, թե երբ և ինչպես է հայտնաբերվել հեղուկ բյուրեղային վիճակը, ինչն է հեղուկ բյուրեղներին յուրահատուկ դարձնում այլ առարկաների համեմատ, իսկ իմ զեկույցի երկրորդ մասում կխոսեմ հեղուկ բյուրեղային պոլիմերների մասին և ինչու են դրանք հետաքրքիր և հիասքանչ։ .

Բոլորը գիտեն, որ նյութերի մեծ մասում մոլեկուլները կազմում են բյուրեղային վիճակ, մոլեկուլները կազմում են եռաչափ բյուրեղյա վանդակ՝ դասավորված եռաչափով, և երբ տաքացվում է մինչև որոշակի ջերմաստիճան, նկատվում է փուլային անցում եռաչափ կարգավորված վիճակից։ անկարգ հեղուկ վիճակ, իսկ հետագա տաքացման դեպքում՝ գազային վիճակի։ Պարզվեց, որ կան միջանկյալ փուլեր, որոնք ունեն հեղուկի ագրեգատային վիճակ, բայց, այնուամենայնիվ, ունեն ինչ-որ կարգ՝ ոչ թե եռաչափ, այլ երկչափ կամ ինչ-որ այլ դեգեներատիվ կարգ։ Հիմա կբացատրեմ, թե ինչի մասին է խոսքը։

Նյութի անսովոր վիճակի մասին՝ նյութի հեղուկ բյուրեղային վիճակի մասին առաջին զեկույցը, թեև այդ տերմինն այն ժամանակ գոյություն չուներ, տեղի ունեցավ 1888 թվականին։ Ըստ որոշ այլ տվյալների՝ նյութի նման անսովոր վիճակ գրանցվել է 1850 թվականին, սակայն ընդհանուր առմամբ ընդունված է, որ 1888 թվականին ավստրիացի գիտնական Ֆրիդրիխ Ռեյնիցերը ուսումնասիրել է խոլեստերին բենզոատ նյութը՝ խոլեստերինի ածանցյալը, և հայտնաբերել, որ երբ տաքացվում է 145° բյուրեղային փուլը (սպիտակ փոշի) վերածվում է տարօրինակ ամպամած հեղուկի, իսկ հետագա տաքանալով մինչև 179°, նկատվում է անցում սովորական թափանցիկ հեղուկի։ Նա փորձեց մաքրել այս նյութը, քանի որ վստահ չէր, որ մաքուր խոլեստերին բենզոատ ունի, բայց այնուամենայնիվ այս երկու փուլային անցումները վերարտադրվեցին։ Նա այս նյութի նմուշն ուղարկեց իր ընկեր ֆիզիկոս Օտտո ֆոն Լեհմանին։ Լեմանը ուսումնասիրել է սովորական բյուրեղները, այդ թվում՝ պլաստիկ բյուրեղները, որոնք շոշափելու համար փափուկ են և տարբերվում են սովորական կոշտ բյուրեղներից։ Ուսումնասիրության հիմնական մեթոդը բևեռացման օպտիկական մանրադիտակն էր՝ մանրադիտակ, որում լույսն անցնում է բևեռացնողի միջով, անցնում նյութի միջով, իսկ հետո անալիզատորով՝ նյութի բարակ շերտով: Երբ որոշակի նյութի բյուրեղները տեղադրվում են բևեռացնողի և անալիզատորի միջև, դուք կարող եք տեսնել հյուսվածքներ՝ տարբեր բյուրեղային նյութերի համար բնորոշ պատկերներ, և այդպիսով ուսումնասիրել բյուրեղների օպտիկական հատկությունները: Պարզվեց, որ Օտտո ֆոն Լեհմանը օգնեց նրան հասկանալ, թե որն էր միջանկյալ վիճակի, մոլորության պատճառը։ Օտտո ֆոն Լեմանը լրջորեն համոզված էր, որ բյուրեղային նյութերի՝ բյուրեղների բոլոր հատկությունները կախված են բացառապես մոլեկուլների ձևից, այսինքն՝ կարևոր չէ, թե ինչպես են դրանք գտնվում այս բյուրեղում, կարևոր է մոլեկուլների ձևը։ Իսկ հեղուկ բյուրեղների դեպքում նա ճիշտ էր՝ մոլեկուլների ձևը որոշում է հեղուկ բյուրեղային փուլ (հիմնականում մոլեկուլների ձևը) ձևավորելու ունակությունը։ Այստեղ ես կցանկանայի խոսել հեղուկ բյուրեղների ուսումնասիրության հիմնական պատմական փուլերի մասին, որոնք ամենակարեւորն են իմ կարծիքով:

1888 թվականին Ռեյնիցերը գրել է, որ կան բյուրեղներ, որոնց փափկությունն այնպիսին է, որ դրանք կարելի է անվանել հեղուկ, ապա Լեմանը հոդված է գրել հոսող բյուրեղների մասին, իրականում նա հորինել է տերմինը. հեղուկ բյուրեղներ. Կարևոր պատմական դրվագ. 20-30-ական թվականներին խորհրդային ֆիզիկոս Ֆրեդերիքսը ուսումնասիրեց տարբեր մագնիսական և էլեկտրական դաշտերի ազդեցությունը հեղուկ բյուրեղների օպտիկական հատկությունների վրա, և նա հայտնաբերեց մի կարևոր բան. հեղուկ բյուրեղներում մոլեկուլների կողմնորոշումը շատ հեշտությամբ փոխվում է. արտաքին դաշտերի ազդեցությունը, և այդ դաշտերը շատ թույլ են և շատ արագ փոխվում են։ 60-ականների վերջից սկսվեց հեղուկ բյուրեղային համակարգերի և հեղուկ բյուրեղների փուլերի ուսումնասիրության բում, և դա կապված է այն փաստի հետ, որ նրանք սովորեցին օգտագործել դրանք: Նախ, սովորական էլեկտրոնային թվային ժամացույցների տեղեկատվական ցուցադրման համակարգերի համար, այնուհետև հաշվիչներում և համակարգչային տեխնոլոգիաների գալուստով, պարզ դարձավ, որ հեղուկ բյուրեղները կարող են ակտիվորեն օգտագործվել էկրանների արտադրության համար: Բնականաբար, նման տեխնոլոգիական թռիչքը խթանել է հեղուկ բյուրեղների ուսումնասիրությունը հիմնարար գիտության տեսանկյունից, բայց ես կցանկանայի նշել, թե որքան մեծ է ժամանակի բացը հեղուկ բյուրեղների հետ կապված գիտական ​​հայտնագործությունների միջև: Իրականում դրանք հետաքրքրությունից դրդված էին հետաքրքրվում, ուտիլիտար հետաքրքրություն չկար, ոչ ոք չգիտեր՝ ինչպես օգտագործել դրանք, ավելին, այդ տարիներին (20-30-ական թթ.) հարաբերականության տեսությունը շատ ավելի հետաքրքիր էր։ Ի դեպ, Ֆրեդերիքսը Խորհրդային Միությունում հարաբերականության տեսության հանրահռչակողն էր, հետո բռնադատվեց ու մահացավ ճամբարներում։ Փաստորեն, հեղուկ բյուրեղների հայտնաբերումից հետո անցել է 80 տարի, մինչև նրանք սովորեցին դրանք օգտագործել: Գիտության ֆինանսավորման առանձնահատկությունների մասին խոսելիս հաճախ եմ այս օրինակը բերում.

Ես կցանկանայի կանգ առնել հեղուկ բյուրեղային փուլի հիմնական տեսակների վրա: Ինչպե՞ս է գործում մեզոֆազը, մասնավորապես հեղուկ բյուրեղային փուլը:

Սովորաբար հեղուկ բյուրեղային փուլը ձևավորվում է մոլեկուլներով, որոնք ունեն ձողաձև կամ սկավառակի ձև, այսինքն՝ ունեն ձևի անիզոմետրիա, հիմնականում՝ ձողեր կամ սկավառակներ։ Դուք կարող եք պատկերացնել մի լավ փորձ, որը հեշտ է կարգավորել. եթե պատահականորեն ձողիկներ եք լցնում տուփի մեջ և թափահարում այն, ապա այս թափահարման արդյունքում կնկատեք, որ ձողերն իրենք են իրար զուգահեռ դրված, ինչն այսպես է ձևավորում ամենապարզ նեմատիկը։ փուլը կազմակերպված է. Որոշակի ուղղությամբ կա կողմնորոշման կարգ, սակայն մոլեկուլների զանգվածի կենտրոնը խախտված է։ Կան շատ ավելի բարդ փուլեր, օրինակ՝ սմեկտիկական տիպի, երբ զանգվածի կենտրոնը հարթություններում է, այսինքն՝ նման շերտավոր փուլեր։ Խոլեստերինի փուլը շատ հետաքրքիր է. նրա լոկալ կարգը նույնն է, ինչ նեմատիկինը, կա կողմնորոշման կարգ, սակայն հարյուրավոր նանոմետր հեռավորության վրա ձևավորվում է որոշակի ոլորման ուղղություն ունեցող պարուրաձև կառուցվածք, և տեսքը. այս փուլը պայմանավորված է նրանով, որ մոլեկուլները քիրալ են, այսինքն՝ անհրաժեշտ է մոլեկուլային քիրալություն (սա ավելի ուշ կբացատրեմ), որպեսզի ձևավորվի նման պարուրաձև շրջադարձ: Այս փուլը նույնպես ունի հետաքրքիր հատկություններ, ինչպես նեմատիկը, և կարող է նաև որոշակի կիրառություն գտնել: Այն փուլերը, որոնց մասին ես խոսեցի, ամենապարզն են: Կան, այսպես կոչված, կապույտ փուլեր:

Ես մի փոքր կանդրադառնամ դրանց վրա, երբ խոսեմ պոլիմերների մասին, սա մի փոքր կապված է իմ աշխատանքի հետ։ Այստեղ այս տողերը ցույց են տալիս մոլեկուլների կողմնորոշման ուղղությունը, և նման փուլերի հիմնական կառուցվածքային տարրը այնպիսի բալոններն են, որոնցում մոլեկուլների երկար առանցքների կողմնորոշումը խելամտորեն փոխվում է, այսինքն՝ այս մխոցի կենտրոնում կողմնորոշումը երկայնքով է։ մխոցի առանցքը, և երբ այն հեռանում է դեպի ծայրամաս, նկատվում է պտույտ։ Այս փուլերը շատ հետաքրքիր են կառուցվածքի տեսակետից, շատ գեղեցիկ են բևեռացնող մանրադիտակում, և կարևոր է նշել, որ ցածր մոլեկուլային քաշի հեղուկ բյուրեղների դեպքում այդ փուլերը գոյություն ունեն աստիճանի մի տասներորդական աստիճանով, լավագույն դեպքում 2: -3° ջերմաստիճանի միջակայք, իսկ պոլիմերների դեպքում ինձ հաջողվեց ֆիքսել այս հետաքրքիր կառույցները, իսկ այդ մասին կպատմեմ ավելի ուշ։ Մի փոքր քիմիա. Ինչպիսի՞ն են հեղուկ բյուրեղների մոլեկուլների կառուցվածքը:

Սովորաբար կա 2-3 բենզոլային օղակների անուշաբույր մաս, երբեմն կարող են լինել երկու անուշաբույր օղակներ, որոնք ուղղակիորեն կապված են, կարող է լինել կապող մաս: Կարևոր է, որ այս բեկորը երկարաձգվի, այսինքն՝ նրա երկարությունը մեծ լինի լայնությունից և բավականին կոշտ լինի, և հնարավոր է երկար առանցքի շուրջ պտտվել, բայց այս պտույտի ընթացքում ձևը մնում է երկարաձգված։ Սա շատ կարևոր է հեղուկ բյուրեղային փուլի ձևավորման համար: Կարևոր է մոլեկուլում ճկուն պոչերի առկայությունը՝ դրանք տարբեր ալկիլային պոչեր են, և կարևոր է տարբեր բևեռային փոխարինողների առկայությունը։ Սա կարևոր է կիրառման համար, և այն ստեղծում է դիպոլային պահեր և արտաքին դաշտերում վերակողմնորոշվելու ունակություն, այսինքն՝ այս մոլեկուլը բաղկացած է երկու հիմնական մասից՝ մեզոգեն բեկոր՝ որոշ փոխարինողով (բևեռային կամ ոչ բևեռային) և ճկուն պոչով։ որը կարող է թեքվել: Ինչու է դա անհրաժեշտ: Այն գործում է որպես ներքին պլաստիկացնող, քանի որ եթե կոշտ մոլեկուլներ վերցնեք, դրանք կբյուրեղացվեն՝ դրանք կձևավորեն եռաչափ բյուրեղ՝ առանց որևէ մեզոֆազների, առանց հեղուկ բյուրեղային փուլերի, իսկ ճկուն պոչը հաճախ օգնում է, որ բյուրեղի միջև միջանկյալ փուլ է ձևավորվում։ և սովորական իզոտրոպ հեղուկ։ Մոլեկուլների մեկ այլ տեսակ են սկավառակաձև մոլեկուլները։ Ահա այսպիսի սկավառակների ընդհանուր կառուցվածքը, որոնք կարող են ձևավորել նաև մեսաֆազներ, բայց դրանք բոլորովին այլ կառուցվածք ունեն, քան երկարաձգված մոլեկուլների վրա հիմնված փուլերը։ Ես կցանկանայի ձեզ ընդգծել, թե որքան գեղեցիկ են հեղուկ բյուրեղները բևեռացնող մանրադիտակի տակ:

Բևեռացման մանրադիտակը հեղուկ բյուրեղների ուսումնասիրության առաջին մեթոդն է, այսինքն, այն նկարից, որը հետազոտողը նկատում է խաչաձև բևեռացնողների բևեռացնող մանրադիտակում, կարելի է դատել, թե ինչպիսի մեզոֆազ, ինչպիսի հեղուկ բյուրեղային փուլ է ձևավորվում: Սա բնորոշ պատկերն է նեմատիկ փուլի համար, որի մոլեկուլները կազմում են միայն կողմնորոշման կարգ։ Ահա թե ինչ տեսք ունի smectic փուլը. Այս ամենի մասշտաբի մասին պատկերացում կազմելու համար, այսինքն՝ այն շատ ավելի մեծ է, քան մոլեկուլային մասշտաբը. նկարի լայնությունը հարյուրավոր միկրոն է, այսինքն՝ մակրոսկոպիկ պատկեր է՝ ալիքի երկարությունից շատ ավելի մեծ։ տեսանելի լույսից։ Իսկ նման նկարները վերլուծելով կարելի է դատել, թե ինչպիսի կառույց կա։ Բնականաբար, այս մեզոֆազների կառուցվածքը և որոշ կառուցվածքային առանձնահատկություններ որոշելու ավելի ճշգրիտ մեթոդներ կան՝ մեթոդներ, ինչպիսիք են ռենտգենյան դիֆրակցիոն վերլուծությունը, տարբեր տեսակի սպեկտրոսկոպիա, սա մեզ թույլ է տալիս հասկանալ, թե ինչպես և ինչու են մոլեկուլները այս կամ այն ​​ձևով փաթեթավորված: .

Նկարների մեկ այլ տեսակ է ԴՆԹ-ի կարճ բեկորների խտացված լուծույթը (ջրային լուծույթ)՝ նման պատկեր է ստացվել Կոլորադոյի համալսարանում։ Ընդհանուր առմամբ, կենսաբանական օբյեկտներում հեղուկ բյուրեղային փուլերի առաջացման կարևորությունն ու առանձնահատկությունները առանձին մեծ քննարկման թեմա է, և ես դրա մասնագետ չեմ, բայց կարող եմ ասել, որ կենսաբանական բնույթի շատ պոլիմերներ կարող են հեղուկ արտադրել: բյուրեղային փուլ, բայց սա սովորաբար լիոտրոպ հեղուկ բյուրեղային փուլ է, այսինքն. Կարևոր է, որ լուծիչ լինի, ինչպիսին ջուրն է, որպեսզի այս հեղուկ բյուրեղային փուլը ձևավորվի: Սրանք իմ ստացած նկարներն են։

Ահա թե ինչ տեսք ունի խոլեստերիկ մեզոֆազը՝ բնորոշ նկարներից մեկը։ Ես կցանկանայի ցույց տալ, թե որքան գեղեցիկ տեսք ունեն փուլային անցումները. երբ ջերմաստիճանը փոխվում է, մենք կարող ենք դիտարկել փուլային անցում:

Երբ ջերմաստիճանը փոխվում է, նկատվում է բեկման փոփոխություն, ուստի գույները փոխվում են, մենք մոտենում ենք անցմանը, և նկատվում է անցում դեպի իզոտրոպ հալեցում, այսինքն ՝ ամեն ինչ մթնել է, խաչված բևեռացնողների մեջ տեսանելի է մութ պատկեր:

Մեկ այլ դեպքում, դա մի փոքր ավելի բարդ է. սկզբում մութ պատկեր է երևում, բայց բնությունը մեզ խաբում է, մոլեկուլները պարզապես այնպես են կողմնորոշված, որ իզոտրոպային հալոցի տեսք ունեն, բայց այնտեղ եղել է հեղուկ բյուրեղային փուլ: Ահա անցումը մեկ այլ հեղուկ բյուրեղային փուլի` սառչելուց հետո կողմնորոշման ավելի կարգավորված փոփոխություններ: Կարմիր գույնը կապված է պարուրաձև կառուցվածքի հետ՝ պարույրի որոշակի բարձրությամբ, և պարույրի բարձրությունը փոխվում է, պարույրը պտտվում է, հետևաբար կա գույների փոփոխություն։ Տեսանելի են տարբեր դիսկլինացիաներ, այսինքն՝ պարույրը ոլորվում է, և այժմ ինչ-որ պահի կնկատվի այս նմուշի բյուրեղացում, այս ամենը կդառնա կապույտ։ Ես դա ցույց եմ տալիս նրանով, որ, օրինակ, հեղուկ բյուրեղների ուսումնասիրության իմ անձնական դրդապատճառներից մեկը նրանց գեղեցկությունն է, ես հաճույքով եմ նայում մանրադիտակով, երջանկություն ունեմ դա անել ամեն օր, և աջակցում է գեղագիտական ​​հետաքրքրությունը: գիտական ​​հետաքրքրությամբ։ Հիմա բյուրեղացում կլինի, ամեն ինչ իրական ժամանակում է լինում։ Ես ոչ մի զանգ և սուլիչ չունեմ, դա սովորական օճառաման է, որը տեղադրված է մանրադիտակի վրա, ուստի որակը համապատասխան է: Այստեղ աճում են այս միացության սֆերուլիտները։ Այս միացությունը մեզ համար սինթեզել են Չեխիայի Հանրապետության քիմիկոսները։ (Մենք ինքներս էլ ենք սինթեզում LCD միացությունները:) Պետք է մի փոքր ասել, թե ինչու են դրանք լայնորեն կիրառվում:

Մեզանից յուրաքանչյուրը մեզ հետ կրում է փոքր քանակությամբ հեղուկ բյուրեղներ, քանի որ բջջային հեռախոսի բոլոր մոնիտորները հիմնված են հեղուկ բյուրեղների վրա, չխոսելով համակարգչային մոնիտորների, էկրանների, հեռուստատեսային մոնիտորների և ընդհանրապես պլազմային մոնիտորների և LED մոնիտորների լուրջ մրցակցության մասին. որքան գիտեմ (ես դրա մասնագետ չեմ), ոչ: Հեղուկ բյուրեղները կայուն են և մեծ լարում չեն պահանջում նկարը փոխելու համար. սա շատ կարևոր է: Հեղուկ բյուրեղների մեջ նկատվում է կարևոր համադրություն, այսպես կոչված, հատկությունների անիզոտրոպիա, այսինքն՝ միջավայրում տարբեր ուղղություններով հատկությունների անհամապատասխանություն, դրանց ցածր մածուցիկություն, այլ կերպ ասած՝ հեղուկություն, հնարավոր է ստեղծել ինչ-որ օպտիկական։ Սարքը, որը փոխարկվում և արձագանքում է միլիվայրկյաններով կամ նույնիսկ միկրովայրկյաններով միացման բնորոշ ժամանակով, այն է, երբ աչքը չի նկատում այս փոփոխության արագությունը, ինչի պատճառով էլ հնարավոր է LCD-ների և հեռուստացույցի էկրանների առկայությունը և շատ բարձր զգայունությունը արտաքին դաշտերի նկատմամբ: Այս էֆեկտները հայտնաբերվել են Ֆրեդերիքսից առաջ, բայց ուսումնասիրվել են նրա կողմից, և կողմնորոշման անցումը, որի մասին ես հիմա կխոսեմ, կոչվում է Ֆրեդերիկսի անցում։ Ինչպե՞ս է աշխատում պարզ թվային ժամացույցի հավաքիչը, և ինչու են հեղուկ բյուրեղները այդքան լայնորեն օգտագործվում:

Սարքը այսպիսի տեսք ունի՝ կա հեղուկ բյուրեղի շերտ; ձողիկները ներկայացնում են կողմնորոշման ուղղությունը հեղուկ բյուրեղային մոլեկուլում, իհարկե, դրանք մասշտաբային չեն, դրանք շատ ավելի փոքր են, քան դիզայնի մնացած տարրերը, կան երկու բևեռացնողներ, դրանք խաչված են այնպես, որ եթե չլինեին. հեղուկ բյուրեղյա շերտ, լույսը չէր անցնի դրանց միջով: Կան ապակե ենթաշերտեր, որոնց վրա կիրառվում է բարակ հաղորդիչ շերտ, որպեսզի հնարավոր լինի կիրառել էլեկտրական դաշտ. Կա նաև այնպիսի բարդ շերտ, որը որոշակիորեն կողմնորոշում է հեղուկ բյուրեղների մոլեկուլները, և կողմնորոշումը դրված է այնպես, որ վերին սուբստրատի վրա մոլեկուլները կողմնորոշվեն մի ուղղությամբ, իսկ մյուս սուբստրատի վրա՝ ուղղահայաց ուղղությամբ։ այսինքն՝ կազմակերպվում է հեղուկ բյուրեղների մոլեկուլների ոլորված կողմնորոշում, ուստի լույսը, երբ այն ընկնում է բևեռացնողի վրա, այն բևեռացվում է. այն մտնում է հեղուկ բյուրեղային միջավայր, և դրա բևեռացման հարթությունը պտտվում է՝ հետևելով հեղուկի կողմնորոշմանը։ բյուրեղային մոլեկուլ - սրանք հեղուկ բյուրեղների մոլեկուլների հատկություններն են: Եվ, համապատասխանաբար, այն պատճառով, որ հարթ բևեռացման մեջ այն պտտվում է 90°, լույսը հանգիստ անցնում է այս երկրաչափության միջով, և եթե էլեկտրական դաշտ է կիրառվում, մոլեկուլները շարվում են էլեկտրական դաշտի երկայնքով, և, հետևաբար, բևեռացված լույսը չի փոխում իր բևեռացումը: և չի կարող անցնել մեկ այլ բևեռացնողի միջով: Ահա թե ինչպես է հայտնվում մուգ պատկերը. Իրականում ձեռքի ժամացույցի վրա օգտագործվում է հայելի, և կարելի է հատվածներ պատրաստել, որոնք թույլ են տալիս պատկերացնել ինչ-որ պատկեր: Սա ամենապարզ սխեման է, իհարկե, հեղուկ բյուրեղային մոնիտորները շատ ավելի բարդ կառուցվածքներ են, բազմաշերտ, շերտերը սովորաբար շատ բարակ են՝ տասնյակ նանոմետրից մինչև միկրոն, բայց սկզբունքը հիմնականում նույնն է, և այս անցումը տեղի է ունենում, երբ մոլեկուլների կողմնորոշումը փոխվում է էլեկտրական կամ մագնիսական դաշտի երկայնքով (մոնիտորներն օգտագործում են էլեկտրական դաշտ, քանի որ դա ավելի հեշտ է) կոչվում է Ֆրեդերիկսի անցում (էֆեկտ) և ակտիվորեն օգտագործվում է բոլոր նման սարքերում: Առաջին նախատիպը թվաքանակի նեմատիկ էկրանն է:

Եվ սա նկար է, որը ցույց է տալիս, թե որքան փոքր էլեկտրական դաշտ է անհրաժեշտ հեղուկ բյուրեղի մոլեկուլը վերակողմնորոշելու համար: Իրականում սա գալվանական բջիջ է, որը բաղկացած է երկու կարտոֆիլից՝ որպես էլեկտրոլիտ, այսինքն՝ նման վերակողմնորոշման համար պահանջվում է շատ փոքր լարում 1V-ի տարածքում, ինչի պատճառով այս նյութերն այդքան լայնորեն օգտագործվում են։ Մեկ այլ կիրառություն, և մենք խոսում ենք խոլեստերինային հեղուկ բյուրեղների մասին, որոնց մասին ես ավելի մանրամասն կխոսեմ, պայմանավորված է նրանով, որ դրանք ունակ են փոխել գույնը՝ կախված ջերմաստիճանից։

Դա պայմանավորված է պարույրի տարբեր բարձրությամբ, և հնարավոր է պատկերացնել, օրինակ, ջերմաստիճանի բաշխումը: Ես ավարտեցի խոսակցությունը փոքր մոլեկուլային հեղուկ բյուրեղների մասին և պատրաստ եմ լսել դրանց վերաբերյալ ձեր հարցերը նախքան պոլիմերային հեղուկ բյուրեղներին անցնելը:

Դասախոսության քննարկում. Մաս 1

Տատյանա Սուխանովա, Կենսօրգանական քիմիայի ինստիտուտՊատասխանեք սիրողականի հարցին. ո՞ր միջակայքում է փոխվում հեղուկ բյուրեղների գույնը, և ինչպե՞ս է դա կախված նրանց կառուցվածքից:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԽոսքը խոլեստերինային հեղուկ բյուրեղների մասին է։ Այստեղ գույնը փոխվում է՝ կախված խոլեստերինի պարույրի բարձրությունից։ Կան խոլեստերիններ, որոնք ընտրողաբար արտացոլում են լույսը ուլտրամանուշակագույն գոտում, համապատասխանաբար, անտեսանելի տարածքում, և կան խոլեստերիններ, որոնք ընտրողաբար արտացոլում են լույսը այս պարբերականության պատճառով ինֆրակարմիր հատվածում, այսինքն՝ խոսքը միկրոնների, տասնյակ միկրոնների և Գունավոր նկարների դեպքում, որը ես ցույց տվեցի բևեռացված օպտիկական մանրադիտակով, այնտեղ ավելի բարդ է, և գույնը պայմանավորված է նրանով, որ բևեռացված լույսը, բևեռացման հարթությունը հեղուկ բյուրեղներում, այլ կերպ է պտտվում, և դա կախված է ալիքի երկարությունը. Գոյություն ունի գույների բարդ տեսականի, և ամբողջ տեսանելի տիրույթը ծածկված է, այսինքն՝ կարելի է հնարել տարբեր գույներ ձեռք բերելու համար:

Բորիս Դոլգին.Կարո՞ղ եք մի փոքր ավելին պատմել կյանքի մասին:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԿյանքի մասին? Կոնկրետ կենսաբանության մեջ հեղուկ բյուրեղների դերի մասին:

Բորիս Դոլգին:Այո։

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիՑավոք սրտի, սա ընդհանրապես իմ թեման չէ։ Վերջում կտամ գրքի հղումը: Առաջին հերթին, երբ խոսում են կենսաբանության մեջ հեղուկ բյուրեղների միացման մասին, խոսում են այն մասին, թե ինչպես կարելի է դրանք օգտագործել բժշկության մեջ՝ շատ տարբեր տարբերակներ կան։ Լիպիդային բջիջների մեմբրաններում հեղուկ բյուրեղային վիճակն առաջանում է ողջամիտ կենսաբանական ջերմաստիճանում:

Բորիս ԴոլգինԵվ սա ամենևին էլ արտեֆակտ չէ, և սա լրացուցիչ հետազոտություն է։

Ալեքսեյ Բոբրովսկի:Այո։ Ինձ թվում է, որ հեղուկ բյուրեղային վիճակի դերը դեռ իրականում հայտնի չէ, և երբեմն ապացույցներ կան, որ բջիջում ԴՆԹ-ն կարող է գոյություն ունենալ հեղուկ բյուրեղային վիճակում, բայց սա ապագա հետազոտության թեմա է: Սա իմ գիտության ոլորտը չէ։ Ինձ ավելի շատ հետաքրքրում են հեղուկ բյուրեղային սինթետիկ պոլիմերները, որոնց մասին ես կխոսեմ հետագա:

Բորիս Դոլգին LCD պոլիմերները լիովին արհեստական ​​են:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԱյո, հիմնականում ամեն ինչ արհեստական ​​է։ Օրինակ, որոշ բզեզների և թիթեռների գունավորումը պայմանավորված է նման բնական ոչ թե հեղուկ բյուրեղներով, այլ սառեցված հեղուկ բյուրեղային վիճակով, որը պայմանավորված է քիտինային կենսաբանական պոլիմերներով: Ահա թե ինչպես էվոլյուցիան մշակել, որ գունավորումը պայմանավորված է ոչ թե պիգմենտներով, այլ պոլիմերների խորամանկ կառուցվածքով։

Միխայիլ ՊոտանինԵս հարց ունեմ հեղուկ բյուրեղների մագնիսական զգայունության մասին: Որքանո՞վ են նրանք զգայուն Երկրի մագնիսական դաշտերի նկատմամբ: Հնարավո՞ր է դրանցով կողմնացույցներ անել։

Ալեքսեյ Բոբրովսկի: Ոչ, դուք չեք կարող: Ցավոք, այդպես էլ եղավ։ Ինչն է որոշում հեղուկ բյուրեղների զգայունությունը: Գոյություն ունի դիամագնիսական զգայունության և դիէլեկտրական հաստատունի հայեցակարգը, իսկ էլեկտրական դաշտի դեպքում ամեն ինչ շատ ավելի հարմար և ավելի լավ է, այսինքն, այնտեղ բավական է իրականում կիրառել 1 Վ նման հեղուկ բյուրեղային բջիջի վրա, և ամեն ինչ կլինի: վերակողմնորոշված, իսկ մագնիսական դաշտի դեպքում խոսքը տեսլաների մասին է՝ դաշտի նման ուժգնությունը անհամեմատ ավելի բարձր է, քան Երկրի մագնիսական դաշտի ուժը,

Լև ՄոսկովկինԵս կարող եմ բոլորովին սիրողական հարց ունենալ. Դասախոսությունը բացարձակապես հմայիչ է, գեղագիտական ​​բավարարվածությունը մեծ է, բայց ինքնին ներկայացումն ավելի քիչ է։ Ձեր ցուցադրած նկարները նման են միջուկին, դրանք նաև էսթետիկորեն ակտիվ են, և Յաբոտինսկու ռեակցիան, թեև ձեր նկարները ցիկլային չեն: Շնորհակալություն.

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԵս պատրաստ չեմ պատասխանել այս հարցին: Սա պետք է դիտարկել գրականության մեջ: Պոլիմերների և հեղուկ բյուրեղների մեջ կա «մասշտաբացման» տեսություն, այսինքն՝ ինքնանմանություն։ Դժվարանում եմ պատասխանել այս հարցին, ես կոմպետենտ չեմ այս թեմայում։

Նատալյա.Այժմ Նոբելյան մրցանակներ են շնորհվում ռուս գիտնականներին։ Ըստ Ձեզ՝ Ֆրեդերիքսը, եթե ողջ մնար, կարող էր ստանալ այս մրցանակը։ Ընդհանրապես, այս թեմայով աշխատած գիտնականներից որևէ մեկը Նոբելյան մրցանակ ստացե՞լ է։

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԿարծում եմ, իհարկե, Ֆրեդերիքսը կլիներ առաջին թեկնածուն: Նա զոհվել է պատերազմի ժամանակ ճամբարում։ Եթե ​​նա ապրեր մինչև 1968-1970 թվականները, նա կլիներ Նոբելյան մրցանակի առաջին թեկնածուն, դա միանգամայն ակնհայտ է։ Դեռևս մեծ ֆիզիկոս, բայց մրցանակի չարժանացավ (խոսքը մեր գիտնականների մասին է), - Ցվետկովը Սանկտ Պետերբուրգի ֆիզիկոսների դպրոցի հիմնադիրն է, ցավոք, այն այս կամ այն ​​չափով փլուզվեց։ Հարցը, թե ով է ստացել հեղուկ բյուրեղների Նոբելյան մրցանակը, հատուկ չի դիտարկվել կամ ուսումնասիրվել, բայց, իմ կարծիքով, պոլիմերների և հեղուկ բյուրեղների համար Նոբելյան մրցանակ ստացել է միայն Պոլ դե Ժենը:

Բորիս ԴոլգինՀեղուկ բյուրեղների ուսումնասիրության նորաձևությունը ընդմիշտ վերացել է:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԱյո, իհարկե, այլևս հուզմունք չկա, քանի որ շատ բան արդեն պարզ է ամենապարզ մեզոֆազով (նեմատիկ հեղուկ բյուրեղային փուլ), և պարզ է, որ այն օգտագործելու համար ամենաօպտիմալն է։ Դեռևս կա որոշակի հետաքրքրություն ավելի բարդ փուլերի նկատմամբ, քանի որ որոշ առավելություններ կարելի է ձեռք բերել լավ ուսումնասիրվածի համեմատությամբ, սակայն հեղուկ բյուրեղային վիճակի վերաբերյալ հրապարակումների թիվը նվազում է:

Բորիս ԴոլգինԱյսինքն՝ դուք չեք տեսնում ըմբռնման որակական թռիչքներ, ոչ մի գոտի, որտեղ կլինի գլոբալ առեղծված:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԿարծում եմ՝ ավելի լավ է կանխատեսումներ չանել, քանի որ ամեն ինչ կարող է պատահել։ Գիտությունը միշտ չէ, որ հետեւողականորեն զարգանում է։ Երբեմն տարօրինակ թռիչքներ են լինում, ուստի ես պարտավորություն չեմ վերցնում որևէ կանխատեսում անել։

Կոնստանտին Իվանովիչ.Ես կցանկանայի իմանալ, թե որքանով են դրանք անվտանգ մարդկային կյանքի համար։

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիՄարդիկ, ովքեր արտադրում են LCD էկրաններ, անցնում են անվտանգության թեստեր: Եթե ​​դուք խմեք մեկ լիտր հեղուկ բյուրեղյա, ապա, հավանաբար, հիվանդ կզգաք, բայց քանի որ օգտագործվում է միլիգրամ, լուրջ վտանգ չկա։ Սա շատ ավելի անվտանգ է, քան կոտրված, ջերմաչափից սնդիկի արտահոսքը: Սա բացարձակապես անհամեմատելի է վնասով։ Այժմ հետազոտություններ են կատարվում հեղուկ բյուրեղների վերամշակման վերաբերյալ: Ես լսել եմ մեկ զեկույց, որտեղ այս խնդրին լրջորեն են վերաբերվում, որ արդեն մեծ քանակությամբ ջարդոն կա, և ինչպես կարելի է այն վերականգնել, բայց շրջակա միջավայրի հետ կապված խնդիրները նվազագույն են: Նրանք ապահով են։

Բորիս ԴոլգինՎերջում շատ հետաքրքիր բան կար. Եթե ​​պատկերացնում եք օգտագործված LCD մոնիտոր և այլն: Ի՞նչ է լինելու նրա հետ հետո, ի՞նչ է կատարվում։ Ինչպե՞ս է այն հեռացվում, թե՞ չի հեռացվում, կամ ինչ-որ կերպ քայքայվում է, թե՞ մնում է։

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԿարծում եմ, որ հեղուկ բյուրեղների մոլեկուլներն առաջինն են, որոնք կքայքայվեն արտաքին ազդեցության տակ:

Բորիս ԴոլգինՈւրեմն այստեղ առանձնահատուկ կոնկրետություն չկա՞:

Ալեքսեյ Բոբրովսկի: Իհարկե ոչ. Կարծում եմ՝ այնտեղ պլաստմասսաների և պոլիմերների վերամշակման հետ կապված խնդիրները շատ ավելի բարդ են։

ՕլեգԽնդրում եմ, ասեք ինձ, թե ինչն է որոշում հեղուկ բյուրեղային փուլերի ջերմաստիճանի միջակայքը: Ինչպես գիտեք, բոլոր ժամանակակից էկրանները գործում են շատ լայն ջերմաստիճանի միջակայքում: Ինչպե՞ս է դա ձեռք բերվել, և նյութի ո՞ր հատկություններով և կառուցվածքով են դրանք որոշվում:

Ալեքսեյ Բոբրովսկի: Հիանալի հարց: Իրոք, սովորական միացությունները, օրգանական միացությունների մեծ մասը, որոնք սինթեզվում են առանձին, ունեն այնպիսի ջերմաստիճան, ինչպիսին ես ցույց տվեցի, խոլեստերին բենզոատը հալվում է 140°-ում, այնուհետև իզոտրոպ քայքայումը՝ 170°: Կան առանձին նյութեր, որոնք ունեն ցածր հալման կետ, սենյակային ջերմաստիճանի շուրջ և վերածվում են սովորական իզոտրոպ հեղուկի մոտ 50°, բայց նման լայն ջերմաստիճանի տիրույթ իրականացնելու համար, մինչև զրոյական ջերմաստիճանը, պետք է խառնուրդներ պատրաստել: Տարբեր նյութերի պայմանական խառը բաղադրությունները, երբ խառնվում են, նրանց հալման ջերմաստիճանը մեծապես նվազում է։ Նման հնարք. Սովորաբար դրանք հոմոլոգ սերիաներ են, այն, ինչ օգտագործվում է դիսփլեյներում, բիֆենիլային ածանցյալ է, որտեղ չկա X և նիտրիլային փոխարինող, և տարբեր երկարությունների պոչերը վերցվում են որպես ալկիլ պոչեր, և 5-7 բաղադրիչի խառնուրդը հնարավորություն է տալիս իջեցնել հալման կետը 0°-ից ցածր, իսկ մաքրման ջերմաստիճանը թողնելով, այսինքն` հեղուկ բյուրեղի անցումը իզոտրոպ փուլին, 60°-ից բարձր, սա այսպիսի հնարք է:

Դասախոսության տեքստ. Մաս 2

Նախ ասեմ, թե ինչ են պոլիմերները։

Պոլիմերները միացություններ են, որոնք ստացվում են կրկնվող կրկնությամբ, այսինքն՝ միանման միավորների քիմիական կապով, ամենապարզ դեպքում՝ նույնականները, ինչպես պոլիէթիլենի դեպքում, դրանք CH 2 միավորներ են՝ կապված միմյանց հետ մեկ շղթայով: Իհարկե, կան ավելի բարդ մոլեկուլներ, նույնիսկ ԴՆԹ-ի մոլեկուլներ, որոնց կառուցվածքը չի կրկնվում և կազմակերպված է շատ բարդ ձևով։

Պոլիմերային տոպոլոգիայի հիմնական տեսակները. ամենապարզ մոլեկուլները գծային շղթայական մոլեկուլներն են, կան ճյուղավորված, սանրաձև պոլիմերներ։ Հեղուկ բյուրեղային պոլիմերների պատրաստման գործում կարևոր դեր են խաղացել սանրաձև պոլիմերները։ Աստղաձև օղակաձև պոլիկատենանները մոլեկուլային ձևերի բազմազանություն են: Երբ հեղուկ բյուրեղային վիճակի հետազոտությունը եռում էր, երբ ուսումնասիրվում էին հեղուկ բյուրեղները, միտք առաջացավ. հնարավո՞ր է համատեղել հեղուկ բյուրեղների եզակի օպտիկական հատկությունները պոլիմերների լավ մեխանիկական հատկությունների հետ՝ ծածկույթներ, թաղանթներ ձևավորելու ունակությամբ։ , իսկ որոշ ապրանքներ. Իսկ այն, ինչ մտքովս անցավ 1974 թվականին (եղել է առաջին հրապարակումը)՝ 60-ականների վերջին - 70-ականների սկզբին նրանք սկսեցին տարբեր մոտեցումներ առաջարկել հեղուկ բյուրեղային պոլիմերների արտադրության համար։

Մոտեցումներից մեկն այն է, որ ձողաձև, ձողաձև մոլեկուլները կցվեն գծային մակրոմոլեկուլին, բայց պարզվեց, որ այդպիսի պոլիմերները հեղուկ բյուրեղային փուլ չեն կազմում. դրանք սովորական փխրուն ակնոցներ են, որոնք տաքանալիս սկսում են քայքայվել և ոչինչ չեն տալիս։ . Այնուհետև, զուգահեռաբար, երկու լաբորատորիաներում (այս մասին ավելի մանրամասն կխոսեմ ավելի ուշ), առաջարկվեց նման ձողաձև մոլեկուլները հիմնական պոլիմերային շղթային կցելու մոտեցում՝ ճկուն սփեյսերների կամ անջատիչների միջոցով ռուսերենով։ Եվ հետո պարզվում է հետևյալը. հիմնական պոլիմերային շղթայի միջև կա մի փոքր ինքնավարություն, այն հիմնականում ընթանում է ինքնուրույն, և ձողաձև մոլեկուլների վարքագիծը, այսինքն՝ հիմնական պոլիմերային շղթան չի խանգարում ձողաձևի ձևավորմանը։ հեղուկ բյուրեղային փուլի բեկորներ:

Այս մոտեցումը շատ արդյունավետ է ստացվել, և զուգահեռաբար երկու լաբորատորիաներում՝ Խորհրդային Միության Նիկոլայ Ալֆրեդովիչի Պլեյտի լաբորատորիայում և Ռինգսդորֆի լաբորատորիայում, նման մոտեցում առաջարկվել է ինքնուրույն, և ես ուրախ եմ, որ այժմ աշխատում եմ Ք. Վալերի Պետրովիչ Շիբաևի լաբորատորիան Մոսկվայի պետական ​​համալսարանի քիմիայի ֆակուլտետում, այսինքն՝ ես աշխատում եմ այն ​​լաբորատորիայում, որտեղ այս ամենը հորինվել է։ Բնականաբար, առաջնահերթությունների շուրջ վեճեր կային, բայց այս ամենը կարևոր չէ։

Հեղուկ բյուրեղային պոլիմերների հիմնական տեսակները. Ես չեմ խոսի նման հիմնական շղթաների կամ հիմնական պոլիմերային շղթայի հիմնական խմբերի մասին (սա այդպիսի պոլիմերների տեսակներից մեկն է), ես հիմնականում կխոսեմ սանրաձև հեղուկ բյուրեղային պոլիմերների մասին, որոնցում ձողաձև բեկորները միացված են հիմնական շղթան ճկուն ալիֆատիկ անջատիչի միջոցով:

Հեղուկ բյուրեղային պոլիմերների ստեղծման մոտեցման կարևոր առավելությունը սինթեզի և տարբեր հատկությունների համակցման տեսակետից հոմոպոլիմերներ ստանալու հնարավորությունն է։ Այսինքն, դուք վերցնում եք մոնոմեր, որն ի վիճակի է ձևավորել շղթայական մոլեկուլ, օրինակ, այստեղ սխեմատիկորեն պատկերված կրկնակի կապի շնորհիվ, և կարող եք ստանալ հոմոպոլիմեր, այսինքն՝ պոլիմեր, որի մոլեկուլները բաղկացած են միանման ձողաձև բեկորներից։ , կամ կարող եք համապոլիմերներ ստեղծել՝ միացնելով երկու տարբեր բեկորներ. նրանք երկուսն էլ կարող են ձևավորել մեզոֆազ, կամ կարող են միավորել ոչ մեզոգեն բեկորները մեզոգեն բեկորների հետ, և պարզվում է, որ մենք կարող ենք քիմիապես ստիպել տարբեր բաղադրիչներին լինել նույն վիճակում։ պոլիմերային համակարգ. Այսինքն, եթե փորձեինք նման մոնոմերը խառնել նման մոնոմերի հետ՝ առանց քիմիական կապի, նրանք երկու առանձին փուլ կտան, և դրանք քիմիապես կապելով՝ ստիպում ենք լինել նույն համակարգում, և հետո ցույց կտամ, թե ինչու է սա. լավ է.

Պոլիմերային հեղուկ բյուրեղների և ցածր մոլեկուլային հեղուկ բյուրեղների միջև կարևոր առավելությունն ու տարբերությունը ապակե վիճակի ձևավորման հնարավորությունն է։ Եթե ​​նայեք ջերմաստիճանի սանդղակին. մենք ունենք իզոտրոպ փուլ բարձր ջերմաստիճաններում, երբ ջերմաստիճանը նվազում է, ձևավորվում է հեղուկ բյուրեղային փուլ (այս պայմաններում պոլիմերը շատ մածուցիկ հեղուկի տեսք ունի), և երբ սառչում է, անցում դեպի նկատվում է ապակյա վիճակ. Այս ջերմաստիճանը սովորաբար մոտ է կամ փոքր-ինչ բարձր է սենյակային ջերմաստիճանից, բայց դա կախված է քիմիական կառուցվածքից: Այսպիսով, ի տարբերություն ցածր մոլեկուլային քաշի միացությունների, որոնք կամ հեղուկ են կամ անցնում են բյուրեղային վիճակի, կառուցվածքը փոխվում է։ Պոլիմերների դեպքում պարզվում է, որ այս կառույցը սառեցված է ապակյա վիճակում, որը կարող է պահպանվել տասնամյակներ շարունակ, և դա կարևոր է կիրառման տեսանկյունից, օրինակ՝ տեղեկատվության պահպանման գրանցման համար մենք կարող ենք փոխել. մոլեկուլի կառուցվածքը և կողմնորոշումը, մոլեկուլի բեկորները և սառեցնել դրանք սենյակային ջերմաստիճանում: Սա ցածր մոլեկուլային քաշի միացություններից պոլիմերների կարևոր տարբերությունն ու առավելությունն է։ Էլ ինչի՞ համար են օգտակար պոլիմերները:

Այս տեսանյութում ցուցադրվում է հեղուկ բյուրեղյա էլաստոմեր, այսինքն՝ այն կարծես ռետինե ժապավեն է, որը սեղմվում է տաքացման ժամանակ և ընդարձակվում, երբ սառչում է: Այս աշխատանքը վերցված է ինտերնետից։ Սա իմ աշխատանքը չէ, ահա արագացված պատկեր, այսինքն՝ իրականում, ցավոք սրտի, այդ անցումը նկատվում է տասնյակ րոպեների ընթացքում։ Ինչու է դա տեղի ունենում: Ի՞նչ է հեղուկ բյուրեղային էլաստոմերը, որն ունի բավականին ցածր ապակու անցումային ջերմաստիճան, այսինքն՝ սենյակային ջերմաստիճանում գտնվում է առաձգական վիճակում, բայց մակրոմոլեկուլները խաչաձև են, և եթե հեղուկ բյուրեղային փուլում թաղանթ սինթեզենք, ապա. պոլիմերային շղթան փոքր-ինչ կրկնում է մեզոգեն խմբերի կողմնորոշումը, և եթե տաքացնենք, ապա մեզոգեն խմբերը անցնում են անկարգ վիճակի և, համապատասխանաբար, հիմնական պոլիմերային շղթաները տեղափոխում են անկարգ վիճակ, և մակրոմոլեկուլային պարույրների անիզոմետրիան փոխվում է: Սա հանգեցնում է նրան, որ տաքացնելիս, մեզոֆազից իզոտրոպ փուլին անցնելիս, նկատվում է նմուշի երկրաչափական չափերի փոփոխություն՝ պոլիմերային պարույրների ձևի փոփոխության պատճառով։ Ցածր մոլեկուլային քաշի հեղուկ բյուրեղների դեպքում դա հնարավոր չէ դիտարկել։ Գերմանիայում երկու խումբ՝ Ֆինկելմանը, Զենթելը, և այլ խմբեր շատ են աշխատել այս հարցերի վրա: Նույնը կարելի է դիտարկել լույսի ազդեցության տակ։

Բազմաթիվ աշխատանքներ կան ֆոտոքրոմային պոլիմերների վրա, որոնք պարունակում են ազոբենզոլային բեկոր՝ երկու բենզոլային օղակ, որոնք միմյանց հետ կապված են NN կրկնակի կապով։ Ի՞նչ է տեղի ունենում, երբ նման մոլեկուլային բեկորները ենթարկվում են լույսի: Դիտվում է այսպես կոչված տրանս-ցիս իզոմերիզացիա, և ձողաձև բեկորը, լույսով ճառագայթվելով, վերածվում է թեքված կոր ցիս ձևի՝ թեքված բեկորի։ Սա նաև հանգեցնում է նրան, որ համակարգում կարգը մեծապես նվազում է, և ինչպես նախկինում տեսանք ջեռուցման ժամանակ, այնպես էլ ճառագայթման ժամանակ տեղի է ունենում երկրաչափական չափերի նվազում, թաղանթի ձևի փոփոխություն, այս դեպքում մենք նկատեցինք. կրճատում։

Ճառագայթման ժամանակ կարող են իրականացվել տարբեր տեսակի ճկման դեֆորմացիաներ, այսինքն՝ ուլտրամանուշակագույն լույսով ճառագայթվելիս կարող է իրականացվել թաղանթի նման ճկում։ Տեսանելի լույսի ազդեցության դեպքում նկատվում է հակադարձ cis-trans isomerization, և այս թաղանթը ընդլայնվում է: Հնարավոր են բոլոր տեսակի տարբերակներ. դա կարող է կախված լինել անկման լույսի բևեռացումից: Ես խոսում եմ այս մասին, քանի որ սա այժմ հեղուկ բյուրեղային պոլիմերների հետազոտության բավականին տարածված տարածք է: Նրանց նույնիսկ հաջողվում է դրա հիման վրա որոշ սարքեր պատրաստել, բայց մինչ այժմ, ցավոք, անցումային ժամանակները բավականին երկար են, այսինքն՝ արագությունը ցածր է, և, հետևաբար, անհնար է խոսել որևէ կոնկրետ օգտագործման մասին, բայց, այնուամենայնիվ, սրանք են. Նման արհեստականորեն ստեղծված մկանները, որոնք գործում են, աշխատում են ջերմաստիճանի փոփոխության կամ տարբեր ալիքի երկարության լույսի ազդեցության ժամանակ։ Այժմ ես կցանկանայի մի փոքր պատմել իմ աշխատանքի մասին ուղղակիորեն:

Ո՞րն է իմ աշխատանքի խնդիրը՝ մեր լաբորատորիան։ Ես արդեն խոսել եմ համապոլիմերացման առավելությունների, մեկ պոլիմերային նյութում բոլորովին տարբեր բեկորների համակցման հնարավորության մասին, և հիմնական խնդիրը, նման տարբեր բազմաֆունկցիոնալ հեղուկ բյուրեղային պոլիմերների ստեղծման հիմնական մոտեցումը ֆունկցիոնալ մոնոմերների լայն տեսականի համապոլիմերացումն է, որը. կարող են լինել մեզոգեն, այսինքն՝ պատասխանատու հեղուկ բյուրեղային պոլիմերների առաջացման համար։փուլեր, քիրալ (քիրալության մասին կխոսեմ ավելի ուշ), ֆոտոքրոմային, այսինքն՝ ընդունակ են փոխվել լույսի ազդեցության տակ, էլեկտրաակտիվ, որոնք կրում են մեծ դիպոլային պահը և կարող է վերակողմնորոշվել դաշտի ազդեցությամբ, տարբեր տեսակի ֆունկցիոնալ խմբեր, որոնք կարող են, օրինակ, փոխազդել մետաղական իոնների հետ, և հնարավոր են նյութի փոփոխություններ։ Եվ սա այսպիսի հիպոթետիկ սանրաձև մակրոմոլեկուլ է, որը գծված է այստեղ, բայց իրականում մենք ստանում ենք կրկնակի կամ եռակի համապոլիմերներ, որոնք պարունակում են բեկորների տարբեր համակցություններ, և, համապատասխանաբար, մենք կարող ենք փոխել այս նյութերի օպտիկական և այլ հատկությունները տարբեր ազդեցությունների միջոցով, օրինակ. , լույս և էլեկտրական դաշտ։ Քիրալության և ֆոտոքրոմիկության համադրության նման օրինակներից մեկը:

Ես արդեն խոսեցի խոլեստերինային մեզոֆազի մասին. փաստն այն է, որ որոշակի պարույրի բարձրությամբ ձևավորվում է պարուրաձև մոլեկուլային կառուցվածք, և նման համակարգերը ունեն լույսի ընտրովի արտացոլում նման պարբերականության պատճառով: Սա ֆիլմի հատվածի սխեմատիկ դիագրամ է՝ որոշակի պարույրի բարձրություն, և փաստն այն է, որ ընտրովի արտացոլումը գծայինորեն կապված է պարույրի բարձրության հետ՝ համամասնական պարույրի բարձրությանը, այսինքն՝ այս կամ այն ​​կերպ փոխելով պարույրի բարձրությունը, մենք կարող ենք փոխել ֆիլմի գույնը, ընտրովի արտացոլման ալիքի երկարությունը: Ինչն է առաջացնում նման կառուցվածքի որոշակի աստիճանի շրջադարձ: Նման կառուցվածքի ձևավորման համար քիրալային բեկորները պետք է ներմուծվեն նեմատիկ փուլ:

Մոլեկուլային քիրալությունը մոլեկուլների հատկությունն է՝ անհամատեղելի լինել իրենց հայելային պատկերի հետ։ Ամենապարզ քիրալային բեկորը, որը մենք ունենք մեր առջև, մեր երկու ափերն են: Դրանք մոտավորապես միմյանց հայելային պատկերներ են և ոչ մի կերպ համեմատելի չեն: Մոլեկուլային քիրալությունը նեմատիկ համակարգի մեջ մտցնում է ոլորելու և խխունջ ձևավորելու ունակությունը: Պետք է ասել, որ դեռևս չկա պարույրների ոլորման հստակ, լավ բացատրող տեսություն, բայց, այնուամենայնիվ, նկատվում է.

Կարևոր պարամետր կա, ես չեմ անդրադառնա դրա վրա, - սա ոլորման ուժն է, և պարզվեց, որ ոլորման ուժը - քիրալային բեկորների պտուտակավոր կառուցվածք ձևավորելու ունակությունը մեծապես կախված է քիրալային բեկորների երկրաչափությունից:

Մենք ձեռք ենք բերել քիրալ-ֆոտոքրոմային համապոլիմերներ, որոնք պարունակում են մեզոգեն բեկոր (ցուցված է որպես կապույտ փայտ) - այն պատասխանատու է նեմատիկ հեղուկ բյուրեղային փուլի ձևավորման համար: Ձեռք են բերվել քիրալ-ֆոտոխրոմային բեկորներով համապոլիմերներ, որոնք մի կողմից պարունակում են քիրալ մոլեկուլ (խումբ), իսկ մյուս կողմից՝ ֆոտոիզոմերացման ունակ, այսինքն՝ լույսի ազդեցությամբ փոխել երկրաչափությունը, և նման մոլեկուլների ճառագայթման միջոցով մենք հրահրում ենք տրանս-ցիս-իզոմերացում, փոխում ենք քիրալ ֆոտոքրոմային հատվածի կառուցվածքը և արդյունքում՝ խոլեստերինի պարույրը հրահրելու արդյունավետությունը հրահրելու նրա կարողությունը, այսինքն՝ այս կերպ մենք կարող ենք. օրինակ, լույսի ազդեցությամբ արձակել խոլեստերինի պարույրը, մենք կարող ենք դա անել շրջելի կամ անշրջելի: Ի՞նչ տեսք ունի փորձը, ի՞նչ կարող ենք իրականացնել:

Մենք ունենք խոլեստերինային պոլիմերի խոլեստերինային թաղանթի հատված: Մենք կարող ենք այն ճառագայթել դիմակի միջոցով և տեղայնորեն առաջացնել իզոմերացում, իզոմերացման ժամանակ փոխվում է քիրալ բեկորների կառուցվածքը, նվազում է դրանց ոլորման ունակությունը, և նկատվում է պարույրի տեղային արձակում, և քանի որ նկատվում է պարույրի արձակում, մենք կարող ենք փոխել գույնի ընտրովի արտացոլման ալիքի երկարությունը, այսինքն՝ գունավոր թաղանթները։

Նմուշները, որոնք ստացվել են մեր լաբորատորիայում, պոլիմերային նմուշներ են՝ ճառագայթված դիմակի միջոցով: Նման ֆիլմերի վրա մենք կարող ենք տարբեր տեսակի պատկերներ գրանցել։ Սա կարող է կիրառական հետաքրքրություն առաջացնել, բայց ես կցանկանայի նշել, որ մեր աշխատանքի հիմնական նպատակն է ուսումնասիրել նման համակարգերի կառուցվածքի ազդեցությունը մոլեկուլային ձևավորման, նման պոլիմերների սինթեզի և նման համակարգերի հատկությունների վրա: . Բացի այդ, մենք սովորել ենք ոչ միայն կառավարել լույսը, ընտրովի անդրադարձման ալիքի երկարությունը, այլ նաև կառավարել էլեկտրականությունը: Օրինակ՝ մենք կարող ենք ինչ-որ գունավոր պատկեր արձանագրել, իսկ հետո, կիրառելով էլեկտրական դաշտ, ինչ-որ կերպ փոխել այն։ Նման նյութերի բազմակողմանիության շնորհիվ. Նման անցումները՝ պարույրի արձակում-ոլորումը, կարող են շրջելի լինել։

Դա կախված է կոնկրետ քիմիական կառուցվածքից: Օրինակ՝ մենք կարող ենք սելեկտիվ անդրադարձման ալիքի երկարությունը (ըստ էության՝ գունավորում) կախված լինել ձայնագրման-ջնջման ցիկլերի քանակից, այսինքն՝ ուլտրամանուշակագույն լույսով ճառագայթվելիս մենք արձակում ենք պարույրը, և թաղանթը կանաչից դառնում է կարմիր։ , և այնուհետև մենք կարող ենք տաքացնել այն 60° ջերմաստիճանում և առաջացնել հակառակ շրջադարձ: Այս կերպ Դուք կարող եք իրականացնել բազմաթիվ օղակներ: Եզրափակելով, ես կցանկանայի մի փոքր վերադառնալ հեղուկ բյուրեղների և հեղուկ բյուրեղների պոլիմերների գեղագիտական ​​կողմին:

Ես ցույց տվեցի և մի փոքր խոսեցի կապույտ փուլի մասին՝ բարդ, շատ հետաքրքիր կառուցվածք, դրանք դեռ ուսումնասիրվում են, այնտեղ ներմուծվում են նանոմասնիկներ և տեսնում են, թե ինչ է փոխվում այնտեղ, իսկ ցածր մոլեկուլային քաշի հեղուկ բյուրեղներում այս փուլը գոյություն ունի աստիճանների որոշ ֆրակցիաներում։ (2°-3 °, բայց ոչ ավելի), դրանք շատ անկայուն են։ Բավական է մի փոքր հրել նմուշը, և այս գեղեցիկ հյուսվածքը, դրա օրինակն այստեղ ցուցադրված է, քայքայվում է, և պոլիմերներում 1994-1995 թվականներին երկար տաքացնելով, թաղանթները որոշակի ջերմաստիճանում կրակելով, ես կարողացա. տեսնել խոլեստերինի կապույտ փուլերի նման գեղեցիկ հյուսվածքները, և ես կարողացա առանց որևէ հնարքների (առանց հեղուկ ազոտի) ուղղակի սառեցնել այս թաղանթները և դիտարկել այս հյուսվածքները: Վերջերս ես գտա այս նմուշները: Անցել է 15 տարի, և այս հյուսվածքները մնացել են բացարձակապես անփոփոխ, այսինքն՝ կապույտ փուլերի խորամանկ կառուցվածքը, ինչպես որոշ հնագույն միջատներ սաթի մեջ, ֆիքսված է մնացել ավելի քան 10 տարի:

Սա, բնականաբար, հարմար է հետազոտության տեսանկյունից: Մենք կարող ենք սա տեղադրել ատոմային ուժի մանրադիտակի մեջ և ուսումնասիրել նման ֆիլմերի հատվածները. դա հարմար է և գեղեցիկ: Ինձ համար այսքանն է: Կցանկանայի անդրադառնալ գրականությանը.

Սոնին Անատոլի Ստեպանովիչի առաջին գիրքը, ես այն կարդացել եմ ավելի քան 20 տարի առաջ, 1980 թվականին, «Կենտավրոս և բնություն» հրատարակչությունից, այնուհետև դեռ դպրոցական տարիքում սկսեցի հետաքրքրվել հեղուկ բյուրեղներով, և այնպես եղավ, որ Անատոլի Ստեպանովիչը. Սոնինը իմ թեզի գրախոսն էր: Ավելի ժամանակակից հրատարակություն է իմ գիտական ​​ղեկավար Վալերի Պետրովիչ Շիբաևի «Հեղուկ բյուրեղները կյանքի քիմիայում» հոդվածը։ Անգլերենով հսկայական գրականություն կա. եթե հետաքրքրություն ու ցանկություն ունես, ինքդ էլ շատ բան կարող ես գտնել։ Օրինակ՝ Դիրկինգի «Հեղուկ բյուրեղների հյուսվածքները» գիրքը։ Վերջերս ես գտա մի գիրք, որը կենտրոնացած է կենսաբժշկության մեջ հեղուկ բյուրեղների օգտագործման վրա, այսինքն, եթե ինչ-որ մեկին հետաքրքրում է այս կոնկրետ ասպեկտը, խորհուրդ եմ տալիս այն: Հաղորդակցության համար կա էլ. փոստ, ես միշտ սիրով կպատասխանեմ ձեր հարցերին և գուցե որոշ հոդվածներ ուղարկեմ, եթե այդպիսի հետաքրքրություն լինի։ Շնորհակալություն ուշադրության համար.

Դասախոսության քննարկում. Մաս 2

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիՀարկավոր էր որոշակի քիմիա ցույց տալ։ Սա իմ բացթողումն է։ Ոչ, սա բազմաստիճան օրգանական սինթեզ է: Վերցվում են մի քանի պարզ նյութեր, կոլբայի մեջ այն հիշեցնում է քիմիական խոհանոց, նման ռեակցիաների ժամանակ մոլեկուլները միավորվում են ավելի բարդ նյութերի մեջ, դրանք առանձնացվում են գրեթե ամեն փուլում, ինչ-որ կերպ վերլուծվում են, հաստատվում է կառուցվածքի համաձայնությունը, որը մենք ուզում ենք ստանալ: այն սպեկտրային տվյալների հետ, որոնք մեզ տալիս են գործիքները, որպեսզի մենք կարողանանք վստահ լինել, որ դա այն նյութն է, որը մեզ անհրաժեշտ է: Սա բավականին բարդ հաջորդական սինթեզ է։ Իհարկե, հեղուկ բյուրեղային պոլիմերները ձեռք բերելու համար պահանջում են էլ ավելի աշխատատար սինթեզ: Կարծես տարբեր սպիտակ փոշիներից նարնջագույն փոշիներ են ստացվում: Հեղուկ բյուրեղյա պոլիմերը ռետինի տեսք ունի, կամ պինդ սինթրած նյութ է, բայց եթե տաքացնես ու բարակ թաղանթ պատրաստես (դա հնարավոր է տաքացնելիս), ապա այս տարօրինակ նյութը մանրադիտակով գեղեցիկ նկարներ է տալիս։

Բորիս ԴոլգինՀարց ունեմ՝ գուցե այլ տարածքից, իրականում նախ Լևը, հետո՝ ես, որպեսզի փաստացի մասից չշեղեմ։

Լև ՄոսկովկինԴուք իսկապես հիացրեցիք ինձ այսօրվա դասախոսությամբ, ինձ համար սա նոր բանի բացահայտում է: Հարցերը պարզ են՝ որքանո՞վ է ուժեղ մկանային ուժը: Ինչի՞ վրա է այն աշխատում: Իսկ անտեղյակությունից ի՞նչ է հյուսվածքը, ինչո՞վ է այն տարբերվում կառուցվածքից։ Ձեր դասախոսությունից հետո ինձ թվում է, որ այն ամենը, ինչ կառուցված է կյանքում, այս ամենը հեղուկ բյուրեղների շնորհիվ, նույնպես մեծապես կարգավորվում է լույսի և թույլ իմպուլսի միջոցով: Շատ շնորհակալություն.

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԻհարկե, չի կարելի ասել, որ ամեն ինչ կարգավորվում է հեղուկ բյուրեղներով, դա, իհարկե, այդպես չէ։ Կան նյութի ինքնակազմակերպման տարբեր ձևեր, և հեղուկ բյուրեղային վիճակը ինքնակազմակերպման այս ձևերից միայն մեկն է։ Որքա՞ն ուժեղ են պոլիմերային մկանները: Ես չգիտեմ քանակական բնութագրերը՝ համեմատած գոյություն ունեցող երկաթի վրա հիմնված սարքերի հետ, կոպիտ ասած, իհարկե, դրանք այնքան էլ ամուր չեն, բայց ուզում եմ ասել, որ ժամանակակից զրահաբաճկոնը, օրինակ, պարունակում է Kivlar նյութը՝ մանրաթել, որն ունի. հեղուկ բյուրեղային կառուցվածքի հիմնական շղթայի տեսակը, հիմնական շղթայում մեզոգեն խմբերով պոլիմեր: Այս մանրաթելի ստացման գործընթացում մակրոմոլեկուլները ձգվում են գծման ուղղությամբ և ապահովվում է շատ բարձր ամրություն, ինչը թույլ է տալիս ստեղծել ամուր մանրաթելեր զրահաբաճկոնների, ակտուատորների կամ մկանների համար, զարգացման փուլում, բայց ուժերին կարելի է հասնել: այնտեղ շատ թույլ. Հյուսվածքի և կառուցվածքի տարբերությունը. Հյուսվածքը հասկացություն է, որն օգտագործվում է այն մարդկանց կողմից, ովքեր զբաղվում են գորգերով, իրերի ձևավորմամբ, որոշ տեսողական իրերով, գեղարվեստական ​​ձևավորումով, այսինքն՝ դա առաջին հերթին տեսք է: Բախտավոր է, որ հեղուկ բյուրեղների հյուսվածքը, այսինքն՝ բնորոշ պատկերը, շատ է օգնում հեղուկ բյուրեղի կառուցվածքը որոշելու հարցում, բայց դրանք, ըստ էության, տարբեր հասկացություններ են:

Օլեգ ԳրոմովԴուք ասացիք, որ կան պոլիմերային հեղուկ բյուրեղային կառուցվածքներ, որոնք ունեն ֆոտոքրոմային ազդեցություն և էլեկտրական և մագնիսական զգայունություն: Հարցը սա է. Հանքաբանության մեջ հայտնի է նաև, որ Չուխրովը նկարագրել է 50-ական թվականներին անօրգանական բաղադրության հեղուկ բյուրեղային գոյացություններ, և հայտնի է, որ գոյություն ունեն անօրգանական պոլիմերներ, հետևաբար, հարց է՝ գոյություն ունեն անօրգանական հեղուկ բյուրեղային պոլիմերներ, և եթե այո, հնարավո՞ր է նրանց կատարել այդ գործառույթները և ինչպե՞ս են դրանք իրականացվում այս դեպքում։

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիՊատասխանն ավելի հավանական է, որ ոչ, քան այո: Օրգանական քիմիան՝ ածխածնի մի շարք տարբեր միացություններ առաջացնելու հատկությունը, հնարավորություն է տվել իրականացնել տարբեր տեսակի ցածր մոլեկուլային հեղուկ բյուրեղների, պոլիմերային միացությունների հսկայական ձևավորում, և, ընդհանրապես, այդ իսկ պատճառով մենք կարող ենք խոսել որոշ տեսակների մասին։ տեսակ բազմազանություն. Սրանք հարյուր հազարավոր ցածր մոլեկուլային քաշի պոլիմերային նյութեր են, որոնք կարող են ձևավորել հեղուկ բյուրեղային փուլ: Անօրգանականների դեպքում, ես չգիտեմ պոլիմերների մասին, միակ բանը, որ գալիս է մտքում, վանադիումի օքսիդի որոշ կախոցներ են, որոնք նույնպես կարծես պոլիմերներ են, և դրանց կառուցվածքը սովորաբար ճշգրիտ չի հաստատվում, և սա այն է. հետազոտության փուլ. Պարզվեց, որ սա մի փոքր դուրս է գիտության հիմնական հոսքից, որտեղ բոլորն աշխատում են օրգանական սովորական հեղուկ բյուրեղների նախագծման վրա, և իրականում կարող են լինել լիոտրոպ հեղուկ բյուրեղային փուլերի ձևավորում, երբ փուլը առաջանում է ոչ թե փոփոխության պատճառով: ջերմաստիճանը, բայց հիմնականում լուծիչի առկայությամբ, այսինքն, դրանք սովորաբար պարտադիր երկարաձգված նանաբյուրեղներ են, որոնք լուծիչի շնորհիվ կարող են ձևավորել կողմնորոշման կարգ: Հատուկ պատրաստված վանադիումի օքսիդը տալիս է դա: Այլ օրինակներ կարող եմ չգիտեմ։ Ես գիտեմ, որ նման մի քանի օրինակներ կան, բայց ասել, որ սա պոլիմեր է, այնքան էլ ճիշտ չէ։

Օլեգ Գրոմով, Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի կենսաքիմիայի և անալիտիկ քիմիայի ինստիտուտԱյդ դեպքում ինչպե՞ս պետք է դիտարկել 50-ականներին Չուխրովի և մյուսների կողմից հայտնաբերված հեղուկ բյուրեղային գոյացությունները:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԵս տեղյակ չեմ, ցավոք, այս տարածքն ինձնից հեռու է։ Որքան գիտեմ, ինձ թվում է, որ, իհարկե, անհնար է կոնկրետ խոսել հեղուկ բյուրեղային վիճակի մասին, քանի որ «հեղուկ» բառը, ճիշտն ասած, կիրառելի չէ ապակե վիճակում գտնվող պոլիմերների համար: Ասել, որ սա հեղուկ բյուրեղային փուլ է, ճիշտ չէ, ճիշտ է ասել «սառեցված հեղուկ բյուրեղային փուլ»: Երեւի նմանությունը, այլասերված կարգը, երբ չկա եռաչափ, այլ կա երկչափ կարգ, երեւի ընդհանուր երեւույթ է, ու եթե նայես, շատ տեղեր կարող ես գտնել։ Եթե ​​իմ էլեկտրոնային փոստին ուղարկեք նման աշխատանքների հղումներ, ես շատ շնորհակալ կլինեմ։

Բորիս ԴոլգինՇատ լավ է, երբ մեզ հաջողվում է դառնալ մեկ այլ հարթակ, որտեղ տարբեր մասնագիտությունների գիտնականները կարող են կապ պահպանել։

Ալեքսեյ Բոբրովսկի: Հրաշալի է

Ձայն հանդիսատեսիցՄեկ այլ սիրողական հարց. Դուք ասացիք, որ ֆոտոքրոմային հեղուկ բյուրեղային պոլիմերներն ունեն համեմատաբար ցածր արձագանքման արագություն շրջակա միջավայրի փոփոխություններին: Որքա՞ն է դրանց մոտավոր արագությունը:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԽոսքը րոպեների ընթացքում արձագանքի մասին է։ Շատ բարակ թաղանթների ուժեղ լույսի ազդեցության դեպքում մարդիկ հասնում են երկրորդ արձագանքին, բայց առայժմ այս ամենը դանդաղ է ընթանում: Նման խնդիր կա. Կան էֆեկտներ, որոնք կապված են այլ բանի հետ (ես չխոսեցի այս մասին). մենք ունենք պոլիմերային թաղանթ, և դրա մեջ կան ֆոտոքրոմային բեկորներ, և մենք կարող ենք ենթարկվել բավարար ինտենսիվության բևեռացված լույսի, և այս լույսը կարող է առաջացնել: պտտվող դիֆուզիոն, այսինքն՝ բևեռացման հարթությանը ուղղահայաց այս մոլեկուլների պտույտը - կա այդպիսի էֆեկտ, այն ի սկզբանե հայտնաբերվել է շատ վաղուց, այժմ այն ​​նույնպես ուսումնասիրվում է, և ես նույնպես դա անում եմ։ Բավականաչափ բարձր լույսի ինտենսիվությամբ էֆեկտները կարելի է դիտել միլիվայրկյանների ընթացքում, բայց սովորաբար դա կապված չէ ֆիլմի երկրաչափության փոփոխության հետ, դա ներքին, առաջին հերթին, օպտիկական հատկությունների փոփոխություն է:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիՓորձ է արվել տեղեկատվության ձայնագրման համար նյութ պատրաստել, և եղել են նման զարգացումներ, բայց, որքան գիտեմ, նման նյութերը չեն կարող մրցակցել առկա մագնիսական ձայնագրման և այլ անօրգանական նյութերի հետ, ուստի հետաքրքրությունն այս ուղղությամբ ինչ-որ կերպ մարել է, բայց սա. չի նշանակում, որ այն նորից չի վերսկսվի։

Բորիս ԴոլգինԻնչ-որ բանի պատճառով, ասենք, նոր պահանջների ի հայտ գալը։

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիՀարցի օգտակար կողմն ինձ այնքան էլ չի հետաքրքրում։

Բորիս ԴոլգինՀարցս մասամբ կապված է դրա հետ, բայց ոչ այն մասին, թե ինչպես կարելի է օգտագործել, դա մի քիչ կազմակերպչական օգտատիրոջ է: Այն ոլորտում, որտեղ դուք աշխատում եք ձեր գերատեսչությունում և այլն, ինչպես ասացինք, ունեք համատեղ նախագծեր, պատվերներ որոշ բիզնես կառույցներից և այլն։ Ինչպե՞ս է փոխազդեցությունն ընդհանուր առմամբ կառուցված այս ոլորտում. իրական հետազոտող, համեմատաբար ասած, գյուտարար/ինժեներ կամ գյուտարար, և հետո ինժեներ, գուցե տարբեր առարկաներ, ապա, համեմատաբար, ինչ-որ ձեռնարկատեր, ով հասկանում է, թե ինչ անել դրա հետ, միգուցե, բայց դա քիչ հավանական է, ներդրողը, ով պատրաստ է գումար տալ ձեռներեցին, որպեսզի նա կարողանա իրականացնել այս, ինչպես հիմա ասում են, նորարարական նախագիծը։ Ինչպե՞ս է այս շղթան կառուցված ձեր միջավայրում այնքանով, որ դուք ինչ-որ կերպ շփվել եք դրա հետ:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիՆման շղթա դեռ չկա, իսկ կլինի՞, հայտնի չէ։ Սկզբունքորեն, ֆինանսավորման իդեալական ձևը նույնն է, ինչ սովորական հիմնական գիտությունը: Եթե ​​հիմք ընդունենք հիմնարար հետազոտությունների ռուսական հիմնադրամը և այդ ամենը, որը բազմիցս քննարկվել է, քանի որ անձամբ ես չէի ցանկանա նման կիրառական, պատվեր անել։

Բորիս Դոլգին- Դրա համար ես խոսում եմ տարբեր թեմաների մասին և ոչ մի դեպքում չեմ ասում, որ գիտնականը պետք է լինի ինժեներ, ձեռնարկատեր և այլն: Ես խոսում եմ տարբեր թեմաների մասին, այն մասին, թե ինչպես կարելի է ստեղծել փոխազդեցություն, ինչպես կարող է փոխգործակցությունն արդեն աշխատել:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիՄենք ունենք տարբեր առաջարկներ դրսից, բայց դրանք հիմնականում ընկերություններ են Թայվանից, Կորեայից և Ասիայից, տարբեր տեսակի աշխատանքների համար, որոնք կապված են հեղուկ բյուրեղային պոլիմերների օգտագործման տարբեր ցուցադրման ծրագրերի համար: Մենք ունեինք համատեղ նախագիծ Philips-ի, Merck-ի և այլոց հետ, բայց սա համատեղ նախագծի շրջանակներում է. մենք կատարում ենք հետազոտական ​​աշխատանքի մի մասը, և նման մտավոր արդյունքը կամ արդյունքը պոլիմերային նմուշների տեսքով կամ ունի շարունակություն, կամ. ոչ, բայց ամենից հաճախ ավարտվում է կարծիքների փոխանակմամբ, ինչ-որ գիտական ​​զարգացումով, բայց դա դեռ որևէ կիրառման չի հասել։ Լուրջ, անհնար է ասել:

Բորիս ԴոլգինՔեզ հանձնարարված է ինչ-որ հետազոտության, ինչ-որ տարբերակի մշակման, ինչ-որ գաղափարի:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԸնդհանուր առմամբ, այո, դա տեղի է ունենում, բայց ես չեմ սիրում աշխատանքի այս ձևը (իմ անձնական զգացողությունը): Ինչ մտքովս անցավ, ես դա անում եմ իմ ուժերի ներածին չափով, և ոչ այն պատճառով, որ ինչ-որ մեկն ասել է. Ինձ չի հետաքրքրում.

Բորիս ԴոլգինՊատկերացրեք մի մարդու, ով հետաքրքրված է դրանով: Ինչպե՞ս կարող էր նա, նա, ով շահագրգռված է կատարելագործել ձեր ընդհանուր գիտական ​​գաղափարները, որոնք դուք ստացել եք ձեր ալտրուիստական, խիստ գիտական ​​հետաքրքրությունից, ինչպե՞ս կարող էր շփվել ձեզ հետ այնպես, որ իսկապես հետաքրքիր լինի ձեզ երկուսի համար: Ի՞նչ է այս կազմակերպչական աղյուսակը:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԴժվարանում եմ պատասխանել։

Բորիս ԴոլգինԸնդհանուր սեմինարներ. Ի՞նչ կարող է լինել սա: Այդպիսի փորձեր չկա՞ն. որոշ ինժեներներ...

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիՀամատեղ նախագծի շրջանակներում ամեն ինչ հնարավոր է իրականացնել։ Ինչ-որ փոխազդեցություն միանգամայն հնարավոր է, բայց ես, հավանաբար, այնքան էլ չհասկացա այն հարցը, թե որն է խնդիրը:

Բորիս ԴոլգինԱռայժմ խնդիրը տարբեր տեսակի կառույցների միջև փոխգործակցության բացակայությունն է։ Դա ճնշում է ձեզ՝ որպես գիտնականի, կամ ճնշում է գործադրում անելու այնպիսի բաներ, որոնք գուցե չցանկանաք անել: Սա է խնդիրը։

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիՍա հսկայական թերֆինանսավորման խնդիր է

Բորիս ԴոլգինՊատկերացրեք, որ լրացուցիչ ֆինանսավորում կլինի, բայց դա չի վերացնի տեխնիկական զարգացման անհրաժեշտությունը։ Ինչպե՞ս կարող եք ձեզնից անցնել տեխնոլոգիային այնպես, որ ձեզ բավարարի:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիՓաստն այն է, որ ժամանակակից գիտությունը բավականին բաց է, և ինչ անում եմ, հրապարակում եմ, և որքան շուտ, այնքան լավ:

Բորիս ԴոլգինՈւրեմն դուք պատրաստ եք կիսվել արդյունքներով՝ հուսալով, որ ճաշակ ունեցողները կարող են օգտվել դրանից։

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԵթե ​​ինչ-որ մեկը կարդա իմ հոդվածը և ինչ-որ գաղափար ունենա, ես միայն երախտապարտ կլինեմ: Եթե ​​այս հրապարակումից կոնկրետ զարգացումներ դուրս գան, ի սեր Աստծո կլինեն արտոնագրեր, փող. Այս տեսքով ես ուրախ կլինեի, բայց, ցավոք, իրականում պարզվում է, որ ամեն ինչ կա զուգահեռ, նման ելք չկա։ Գիտության պատմությունը ցույց է տալիս, որ հաճախ որոշակի կիրառման հետաձգում կա ինչ-որ հիմնարար բացահայտումից հետո՝ մեծ թե փոքր:

Բորիս ԴոլգինԿամ ինչ-որ խնդրանք առաջանալուց հետո:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԿամ այդպես:

Լև Մոսկովկին.Մի փոքր սադրիչ հարց ունեմ. Բորիսի բարձրացրած թեման շատ կարևոր է։ Այստեղ ինչ-որ նորաձևության ազդեցություն կա՞ (սա լսվեց սոցիոլոգիայի դասախոսություններից մեկում): Ասացիք, որ հեղուկ բյուրեղներով աշխատելը հիմա մոդայիկ չէ։ Սա չի նշանակում, որ քանի որ դրանցով չեն զբաղվում, ուրեմն պետք էլ չեն, միգուցե այս հետաքրքրությունը վերադառնա, ու ամենակարեւորը...

Բորիս ԴոլգինԱյսինքն, Լևը մեզ վերադարձնում է նորաձևության մեխանիզմների հարցը գիտության մեջ, ինչպես որոշակի գիտական ​​համայնքում:

Լև Մոսկովկին.Փաստորեն, Չայկովսկին էլ է այս մասին խոսել՝ այնտեղ նորաձեւությունը չափազանց ուժեղ է բոլոր գիտություններում։ Երկրորդ հարցը. Ես լավ գիտեմ, թե ինչպես են ընտրվել գիտության մեջ այնպիսի հեղինակություններ, որոնք գիտեին ընդհանրացնել։ Դուք կարող եք ձեր նյութերը հրապարակել այնքան, որքան ցանկանում եք, ես անձամբ երբեք դրանց չեմ հանդիպում, ինձ համար սա մի ամբողջ շերտ է, որը ես ուղղակի չգիտեի։ Ամփոփեք այնպես, որ հասկանաք սրա արժեքը նույն կյանքը հասկանալու համար, հասկանալու համար, թե էլ ինչ կարող ենք անել: Շնորհակալություն.

Բորիս ԴոլգինԵս չհասկացա երկրորդ հարցը, բայց եկեք անդրադառնանք առաջինին` գիտության մեջ նորաձևության մասին: Ի՞նչ մեխանիզմով է սա հիմա մոդայիկ չէ, սրանում վտանգ կա՞։

Ալեքսեյ Բոբրովսկի- Ես ոչ մի վտանգ չեմ տեսնում: Հասկանալի է, որ ֆինանսավորման հետ կապված հարցերը կարևոր են, բայց, այնուամենայնիվ, ինձ թվում է, որ գիտությունն այժմ շատ առումներով հիմնված է կոնկրետ մարդկանց վրա, ովքեր ունեն կոնկրետ անձնական շահեր, հետաքրքրություն այս կամ այն ​​հարցում։ Հասկանալի է, որ պայմանները որոշակի սահմանափակումներ են թելադրում, սակայն կոնկրետ մարդկանց գործունեությունը հանգեցնում է նրան, որ որոշակի ոլորտ զարգանում է, ինչպես զարգանում է ամեն ինչ։ Չնայած այն հանգամանքին, որ շատ է խոսվում գիտության կոլեկտիվ դառնալու մասին։ Իսկապես, այժմ կան խոշոր նախագծեր, երբեմն բավականին հաջողված, բայց, այնուամենայնիվ, անհատի դերը գիտության պատմության մեջ ահռելի է նույնիսկ հիմա։ Էական դեր են խաղում անձնական նախասիրությունները և հետաքրքրությունները։ Հասկանալի է, որ, ինչպես հեղուկ բյուրեղների դեպքում, էլեկտրոնիկայի նման զարգացումը մեծ խթան հանդիսացավ հեղուկ բյուրեղների հետազոտության զարգացման համար, երբ հասկացան, որ հեղուկ բյուրեղները կարող են օգտագործվել և դրանից, բնականաբար, շատ գումար աշխատել: գումարն ուղղվել է հետազոտությանը: Հասկանալի է, որ նման կապը...

Բորիս ԴոլգինՀետադարձ կապ բիզնեսից և գիտությունից:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիՍա ժամանակակից գիտության առանձնահատկություններից մեկն է, երբ պատվեր է գալիս այն մարդկանցից, ովքեր գումար են աշխատում և արտադրում ապրանք, և այնուհետև հետազոտությունը ֆինանսավորվում է, և, համապատասխանաբար, տեղի է ունենում շեշտադրումների փոփոխություն այն ամենից, ինչ հետաքրքիր է: ինչն է ձեռնտու. Սա ունի իր դրական և բացասական կողմերը, բայց դա այդպես է: Իսկապես, այժմ հեղուկ բյուրեղների նկատմամբ հետաքրքրությունը աստիճանաբար ցամաքել է, քանի որ այն ամենը, ինչ կարելի էր արդյունահանել, արդեն արտադրվում է, և ամեն ինչ դեռ պետք է բարելավվի։ Չգիտեմ, ես երբեք լրջորեն չեմ մտածել դրա մասին, այնուամենայնիվ, կան տարբեր տեսակի ցուցադրման հավելվածներ, օպտոէլեկտրոնիկայի մեջ, հեղուկ բյուրեղների կիրառում (մարդիկ աշխատում են դրա վրա), որպես սենսորներ, այն աստիճան, որ աշխատանքներ են ընթանում: հեղուկ բյուրեղները որպես կենսաբանական սենսորային մոլեկուլներ օգտագործելու հնարավորության մասին։ Այնպես որ, ընդհանուր առմամբ, կարծում եմ, որ հետաքրքրությունը պարզապես չի չորանա, բացի այդ, հետազոտությունների մեծ ալիքը կապված է այն բանի հետ, որ նանոյի համար գումարներ սկսեցին տրվել։ Սկզբունքորեն, չնայած այն բանին, որ նանոմասնիկներ հեղուկ բյուրեղների մեջ ներդնելը այնքան տարածված ձև է, կան մեծ թվով աշխատանքներ, բայց դրանց թվում կան լավ հետաքրքիր աշխատանքներ այս թեմայի հետ կապված, այսինքն, թե ինչ է տեղի ունենում նանոօբյեկտների հետ, երբ դրանք մուտքագրեք հեղուկ բյուրեղային միջավայր, ինչ ազդեցություններ են հայտնվում: Կարծում եմ, որ զարգացումը հնարավոր է բոլոր տեսակի տարբեր բարդ սարքերի ձեռքբերման առումով, ինչը կապված է մետանյութերի առաջացման հետ, որոնք ունեն շատ հետաքրքիր օպտիկական հատկություններ. սրանք անսովոր կառուցվածքներ են, որոնք պատրաստված են տարբեր ձևերով հեղուկ բյուրեղների հետ համատեղ, առաջացումը. հնարավոր է նոր օպտիկական էֆեկտներ և նոր կիրառումներ: Ես այժմ վերանայում եմ Liquid Crystals ամսագրի հոդվածները, և դրանց մակարդակը նվազում է, և լավ հոդվածների թիվը նվազում է, բայց դա չի նշանակում, որ ամեն ինչ վատ է, և հեղուկ բյուրեղների գիտությունը չի մեռնի, քանի որ դա շատ հետաքրքիր օբյեկտ. Հետաքրքրության անկումն ինձ համար աղետ չի թվում:

Բորիս ԴոլգինԱյստեղ մենք կամաց-կամաց անցնում ենք Լեոյի կողմից մեզ տրված երկրորդ հարցին: Եթե ​​գոյություն ունեցողի հիման վրա ինչ-որ սկզբունքորեն նոր տեսություն ծնվի՝ հեղուկ բյուրեղների համար գումարած բան խոստանալով, ըստ երևույթին, հետաքրքրությունը անմիջապես կմեծանա։

Ալեքսեյ Բոբրովսկի- Հնարավոր է, որ դա տեղի ունենա:

Բորիս ԴոլգինՈրքան հասկանում եմ հարցը, խոսքը սրա մասին է. կան ներգիտական ​​տեքստեր, որոնք աստիճանաբար ինչ-որ բան փոխում են ըմբռնման մեջ, կան նորարարական տեքստեր, որոնք արմատապես փոխվում են, բայց միևնույն ժամանակ մի տեսակ ինտերֆեյս մասնագետների և հասարակության միջև, միգուցե նույն գիտնականներից բաղկացած, բայց այլ ոլորտներից կան ընդհանրացնող աշխատանքներ, որոնք մեզ բացատրում են, կարծես այս կտորները միացնելով ինչ-որ ընդհանուր պատկերի մեջ: Ինչպես հասկացա, Լևը մեզ հետ խոսեց այս մասին՝ հարցնելով, թե ինչպես է ընտրված, և ո՞վ է գրում այս ընդհանրացնող աշխատանքները։

Ալեքսեյ Բոբրովսկի-Կա այսպիսի հասկացություն՝ գիտական ​​լրագրություն, որը մեզ մոտ այնքան էլ զարգացած չէ, բայց կա ամբողջ աշխարհում, և ես պատկերացնում եմ, թե որքան լավ է այն զարգացած այնտեղ, և, այնուամենայնիվ, կա նաև այստեղ։ Այս մասին է վկայում նաև ներկայիս հանրային դասախոսությունը

Բորիս ԴոլգինՉի կարելի ասել, որ ինչ-որ մեկը միտումնավոր փակում է աշխատանքի շրջանակը։

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիՈ՛չ, ոչ ոք ոչինչ չի թաքցնում, ընդհակառակը, բոլոր նորմալ գիտնականները ամեն կերպ փորձում են աշխարհին ցույց տալ, թե ինչ են արել՝ որքան հնարավոր է արագ և հնարավորինս հասանելի իրենց հնարավորությունների չափով։ Հասկանալի է, որ ինչ-որ մեկը կարող է լավ պատմություն պատմել, իսկ ինչ-որ մեկը՝ վատ, բայց հենց դրա համար են գիտական ​​լրագրողները, ովքեր կարող են գիտնականներից հասարակություն տեղեկատվություն փոխանցող ծառայել:

Բորիս ԴոլգինՆույնիսկ խորհրդային տարիներին գոյություն ուներ գիտահանրամատչելի գրականություն, կար նաև հատուկ ժանր՝ գիտական ​​գեղարվեստական ​​գրականություն, մասամբ 60-ականների սկզբի «Ուղերձ դեպի անհայտ» ժողովածուները, «Էվրիկա» մատենաշարի գրքերը, առաջին հետնախագահներից մեկը։ Պատերազմի ռահվիրաներից էր Դանիիլ Դանինը, ով հիմնականում գրում էր ֆիզիկայի մասին: Այլ հարց է, որ դեռ կան գիտնականներ, որոնք ինչ-որ ընդհանրացնող աշխատություններ են գրում, ինչ-որ մեկի համար ինչ-որ բան հանրահռչակելով, բայց դժվար թե որևէ մեկն ընտրի, թե ով գրի և ով կարդա կամ չկարդա: Վերոհիշյալ Չայկովսկին ինչ-որ բան է գրում, ինչ-որ մեկին դա դուր է գալիս։

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԽնդիրը, ինձ թվում է, սա է. Փաստն այն է, որ մեր երկրում այժմ նորմալ գիտնականները աղետալիորեն քիչ են, իսկ գիտության վիճակն ինքնին ավելի վատ է, քան երբևէ։ Եթե ​​խոսենք հեղուկ բյուրեղների և հեղուկ բյուրեղների պոլիմերների մասին, ապա դրանք մեկուսացված լաբորատորիաներ են, որոնք արդեն մահանում են։ Հասկանալի է, որ 90-ականներին ինչ-որ փլուզում և մղձավանջ կար, բայց, ընդհանուր առմամբ, կարելի է ասել, որ Ռուսաստանում հեղուկ բյուրեղների մասին գիտություն չկա։ Նկատի ունեմ՝ գիտական ​​հանրությունը, պարզվում է, որ ես ավելի հաճախ շփվում եմ դրսում աշխատող մարդկանց հետ, հոդվածներ կարդում և այդ ամենը, բայց մեզանից հոդվածներ գործնականում չկան։ Խնդիրն այն է, որ մենք գիտություն չունենք, և ոչ թե այս գիտության մեջ ընդհանրացնող աշխատանքներ չկան։ Կարող եք ընդհանրացնել այն, ինչ կատարվում է Արևմուտքում, սա նույնպես հրաշալի է, բայց չկա հիմք, չկա կարևոր օղակ, չկան գիտնականներ։

Լև Մոսկովկին.Կճշտեմ, չնայած սկզբունքորեն ամեն ինչ ճիշտ է։ Փաստն այն է, որ մենք միշտ պտտվում ենք վերջին դասախոսության թեմայի շուրջ։ Գիտնականների միջև մրցակցությունն այնքան ուժեղ է, որ ես բացարձակապես շոյված եմ, որ դա տեսել եմ իմ աչքերով, և ես համաձայն եմ, որ յուրաքանչյուր գիտնական ձգտում է աշխարհին ցույց տալ իր ձեռքբերումները: Սա հասանելի է միայն մեկին, ով ճանաչված հեղինակություն է, օրինակ՝ Տիմոֆեև-Ռեսովսկին։ Սա արվում էր խորհրդային տարիներին, հայտնի է, թե ինչպես, և ահա մի էֆեկտ կա, օրինակ, որը կարող է շատ բան բացատրել՝ կանաչ նոթատետրի էֆեկտը, որը տպագրվել է ով գիտի որտեղ, և ոչ ոք չի կարող հիշել, թե ինչ է այս սովորական համաժողովը։ կոչվեց, քանի որ ոչ մի ամսագիր, որը այժմ հավատարմագրված է Բարձրագույն ատեստավորման հանձնաժողովի կողմից, ակադեմիական ամսագիր, սկզբունքորեն չէր ընդունի նման նորույթը, բայց այն ծնեց նոր գիտություն, այն վերածվեց գենետիկայի գիտության, կյանքի ըմբռնման, իսկ սա, ընդհանուր առմամբ, հիմա արդեն հայտնի է։ Սա եղել է խորհրդային տարիներին՝ ի վերևից աջակցությամբ. Տիմոֆեև-Ռեսովսկուն ԽՄԿԿ Կենտկոմի պլենումում աջակցել են իր գործընկերների մրցակցությունից, այլապես նրան կուտեին։

Բորիս ԴոլգինԻրավիճակ, երբ պետությունն ավարտեց գիտության զգալի մասը. առանց պետության այլ հիմքերի աջակցության անհնար էր փախչել։

Լև Մոսկովկին.Գենետիկայի մեջ տվյալների ավալշ կա, որ ընդհանրացնող չկա, քանի որ ոչ ոք ոչ մեկին չի վստահում և ոչ ոք չի ճանաչում ուրիշների հեղինակությունը։

Բորիս Դոլգին: Ինչու ?! Մեզ մոտ խոսում էին գենետիկներ, որոնց լսում էին այլ գենետիկներ և հաճույքով քննարկում էին։

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԵս չգիտեմ, թե ինչ է տեղի ունենում գենետիկայի մեջ, բայց գիտության մեջ, որով զբաղվում եմ, իրավիճակը բացարձակապես հակառակն է։ Մարդիկ, ովքեր ստանում են նոր հետաքրքիր արդյունք, անմիջապես փորձում են հնարավորինս արագ հրապարակել այն։

Բորիս ԴոլգինԳոնե մրցակցության շահերից ելնելով` տեղ գրավել:

Ալեքսեյ Բոբրովսկի:Այո։ Հասկանալի է, որ նրանք կարող են չգրել մեթոդների որոշ մանրամասներ և այլն, բայց սովորաբար, եթե նամակ ես գրում և հարցնում, թե ինչպես ես դա արել այնտեղ, պարզապես շատ հետաքրքիր է, ամեն ինչ բացվում է ամբողջությամբ - և ... .

Բորիս ԴոլգինՁեր դիտարկումներով՝ գիտությունն ավելի բաց է դառնում։

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԳոնե ես ապրում եմ բաց գիտության դարաշրջանում, և դա լավ է։

Բորիս Դոլգին: Շնորհակալություն. Երբ մոլեկուլային կենսաբանները խոսում էին մեզ հետ, նրանք սովորաբար մեզ ուղղորդում էին բավականին բաց տվյալների բազաներ և այլն, և խորհուրդ էին տալիս կապ հաստատել իրենց հետ:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիՖիզիկայի մեջ կա նույն բանը, կա արխիվ, որտեղ մարդիկ կարող են հոդվածի հում (վիճահարույց) տարբերակը տեղադրել նույնիսկ վերանայումից առաջ, բայց այստեղ ավելի շուտ պայքար է մղվում հրապարակման արագության համար, այնքան ավելի արագ են նրանք ունենում: առաջնահերթություն։ Ես փակում չեմ տեսնում։ Հասկանալի է, որ սա կապ չունի փակ զինվորականների և այլոց հետ, ես խոսում եմ գիտության մասին։

Բորիս Դոլգին: Շնորհակալություն. Ավելի շատ հարցեր?

Ձայն հանդիսատեսից- Ես այնքան հարց չունեմ, որքան առաջարկ, գաղափար: Կարծում եմ՝ բյուրեղացման նկարների այս թեման մեծ ներուժ ունի դպրոցներում երեխաներին և երիտասարդներին գիտություն սովորեցնելու համար: Միգուցե իմաստ ունի՞ ստեղծել մեկ էլեկտրոնային դաս՝ նախատեսված 45 րոպեի համար, և այն բաժանել հանրակրթական դպրոցներին։ Այժմ կան էլեկտրոնային տախտակներ, որոնցից շատերը չեն օգտվում, դպրոցներին հանձնարարվել է դրանք ունենալ։ Կարծում եմ, որ լավ կլիներ այս նկարները ցույց տալ երեխաներին 45 րոպե, իսկ հետո, վերջում, բացատրել, թե ինչպես է ամեն ինչ արվել: Ինձ թվում է՝ հետաքրքիր կլիներ նման թեմա առաջարկել ու ինչ-որ կերպ ֆինանսավորել։

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԵս պատրաստ եմ օգնել, եթե ինչ-որ բան պատահի: Տրամադրել, գրել այն, ինչ պետք է։

Բորիս Դոլգին: Զարմանալի. Այսպես են ձևավորվում ընդհանրացումները, այսպես է պատվիրվում։ Լավ: Շատ շնորհակալություն. Կրեատիվ այլ հարցեր կա՞ն: Միգուցե ինչ-որ մեկին կարոտել են, մենք չենք տեսնում, իմ կարծիքով՝ հիմնականում քննարկել են։

Բորիս ԴոլգինԳիտնականներ կան, գիտություն չկա։

Բորիս ԴոլգինՈւրեմն դա անհրաժեշտ, թե՞ անհրաժեշտ և բավարար պայման է։

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԱյո, վնասն անդառնալի է, ժամանակն է կորել, սա միանգամայն ակնհայտ է, և, իհարկե, հնչում է. «Ինչպե՞ս է, որ Ռուսաստանում գիտություն չկա։ Ինչպե՞ս է ստացվում: Սա չի կարող լինել, կա գիտություն, կան գիտնականներ, կան հոդվածներ»: Նախ, մակարդակի վրա ես ամեն օր գիտական ​​ամսագրեր եմ կարդում։ Շատ հազվադեպ են հանդիպում ռուս հեղինակների հոդվածների՝ արտադրված Ռուսաստանում, հեղուկ բյուրեղների կամ պոլիմերների մասին: Դա նրանից է, որ կա՛մ ոչինչ չի լինում, կա՛մ ամեն ինչ այնքան ցածր մակարդակով է լինում, որ մարդիկ չեն կարողանում դա տպագրել նորմալ գիտական ​​ամսագրում, բնականաբար, ոչ ոք նրանց չի ճանաչում։ Սա բացարձակապես սարսափելի իրավիճակ է։

Ալեքսեյ Բոբրովսկի: Ավելի ու ավելի.

Բորիս Դոլգին-Այսինքն՝ խնդիրը հեղինակների մեջ չէ, խնդիրը գիտության մեջ է։

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԱյո, այսինքն, Ռուսաստանում, իհարկե, չկա կատարյալ, լավ գործող կառույց կամ գոնե ինչ-որ կերպ աշխատել «Գիտություն» անվան տակ։ Բարեբախտաբար, կա լաբորատորիաների բաց, որոնք քիչ թե շատ աշխատում են նորմալ մակարդակով և ներգրավված են միջազգային գիտության ընդհանուր գիտական ​​գործընթացում. սա ինտերնետի միջոցով հաղորդակցման հնարավորությունների զարգացումն է, այլ կերպ սահմանների բաց լինելը թույլ է տալիս: չզգալ գլոբալ գիտական ​​գործընթացից տարանջատված, այլ այն, ինչ կատարվում է երկրի ներսում, ուստի, բնականաբար, փողը բավարար չէ, և եթե ավելացնես ֆինանսավորումը, դժվար թե որևէ բան փոխվի, քանի որ ֆինանսավորման ավելացմանը զուգահեռ անհրաժեշտ է. կարողանալ հետազոտել այն մարդկանց, ում տրված է այդ գումարը։ Կարող ես փող տալ, ինչ-որ մեկը գողանա, ով գիտի ինչի վրա ծախսի, բայց իրավիճակը ոչ մի կերպ չի փոխվի։

Բորիս ԴոլգինԽիստ ասած՝ հավի ու ձվի խնդիր ունենք։ Մենք մի կողմից գիտություն չենք ստեղծի առանց ֆինանսավորման, մյուս կողմից՝ ֆինանսավորմամբ, բայց առանց գիտական ​​հանրության, որը փորձաքննության շուկա կապահովի և կապահովի նորմալ համբավ, մենք չենք կարողանա այս գումարը տալ ճանապարհ, որը կօգնի գիտությանը:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԱյլ կերպ ասած, անհրաժեշտ է ներգրավել միջազգային փորձաքննություն և գնահատական ​​ուժեղ գիտնականների կողմից՝ անկախ նրանց գտնվելու վայրից։ Բնականաբար, անհրաժեշտ է անգլերենի անցնել թեկնածուական և դոկտորական թեզերի պաշտպանության հետ կապված ատեստավորման գործերը. Առնվազն ռեֆերատները պետք է լինեն անգլերեն: Սա բացարձակապես ակնհայտ է, և այս ուղղությամբ ինչ-որ տեղաշարժ կլինի, միգուցե ինչ-որ կերպ դեպի լավը փոխվի, և այսպես. եթե բոլորին փող տաս... բնականաբար, ուժեղ գիտնականները, ովքեր ավելի շատ փող կստանան, նրանք, իհարկե, կաշխատի ավելի արդյունավետ, բայց փողի մեծ մասը կվերանա ոչ ոք չգիտի, թե որտեղ: Սա իմ կարծիքն է։

Բորիս Դոլգին- Ասացեք, խնդրում եմ, դուք երիտասարդ գիտնական եք, բայց արդեն գիտության դոկտոր եք, և ձեզ մոտ այլ իմաստով են գալիս երիտասարդները՝ ուսանողներ, ավելի երիտասարդ գիտնականներ։ Կա՞ն նրանք, ովքեր գալիս են ձեզ մոտ:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԵս աշխատում եմ համալսարանում և կամա թե ակամա, երբեմն ուզում եմ, երբեմն չեմ ուզում, ղեկավարում եմ կուրսային, դիպլոմային և ասպիրանտական ​​աշխատանքները:

Բորիս ԴոլգինՆրանց թվում կա՞ն ապագա գիտնականներ:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԱրդեն: Կան բավականին հաջող աշխատող մարդիկ, որոնց ես ղեկավարել եմ, օրինակ՝ պոստդոկտորներ կամ գիտական ​​խմբերի ղեկավարներ, բնականաբար, խոսքը միայն դրսի մասին է։ Նրանք, ում ես ղեկավարել եմ, և նրանք մնացել են Ռուսաստանում, նրանք գիտությամբ չեն աշխատում, քանի որ իրենց ընտանիքը պետք է կերակրեն և նորմալ ապրեն։

Բորիս ԴոլգինՇնորհակալություն, այսինքն՝ ֆինանսներ։

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԲնականաբար, ֆինանսավորումն ու աշխատավարձերը չեն դիմանում քննադատությանը։

Բորիս ԴոլգինՍա դեռ մասնավոր է...

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիՍրա մեջ ոչ մի գաղտնիք չկա։ Համալսարանում թեկնածուի նվազագույն չափով ավագ գիտաշխատողի աշխատավարձը ամսական տասնհինգ հազար ռուբլի է: Մնացած ամեն ինչ կախված է գիտնականի գործունեությունից. եթե նա ի վիճակի է ունենալ միջազգային դրամաշնորհներ և նախագծեր, ապա նա ավելի շատ է ստանում, բայց հաստատ կարող է հաշվել ամսական տասնհինգ հազար ռուբլի։

Բորիս ԴոլգինԻ՞նչ կասեք դոկտորականի մասին:

Ալեքսեյ Բոբրովսկի«Ինձ դեռ մեկը չեն տվել, դեռ հստակ չգիտեմ, թե ինչքան կտան, գումարած՝ չորս հազար կավելացնեն։

Բորիս ԴոլգինՆշված դրամաշնորհները բավականին կարևոր բան են։ Հենց այսօր մենք հրապարակեցինք մի հետաքրքիր հետազոտողի ուղարկած լուր, բայց երբ հարցը դրվեց ֆինանսավորման մասին, նա խոսեց, մասնավորապես, այս ոլորտի նշանակության մասին, և նորից, չխոսելով մեր հրապարակումների մասին, նախարար Ֆուրսենկոն ասում է, որ գիտական ​​ղեկավարները պետք է դրամաշնորհներ տրամադրեն. ֆինանսավորել իրենց ասպիրանտներին և այդպիսով նրանց ֆինանսապես մոտիվացնել:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիՈչ, դա այն է, ինչ սովորաբար տեղի է ունենում լավ գիտական ​​խմբում, եթե մարդը, ինչպես Վալերի Պետրովիչ Շիբաևը, լաբորատորիայի ղեկավարը, որտեղ ես աշխատում եմ, գիտական ​​աշխարհում մեծ արժանի անուն ունի, դրամաշնորհների հնարավորություն ունի: և նախագծեր։ Ավելի հաճախ, քան ոչ, ես չեմ ստանում «մերկ» տասնհինգ հազար աշխատավարձ, միշտ էլ կան նախագծեր, բայց ոչ բոլորն են կարողանում դա անել, սա ընդհանուր կանոն չէ, դրա համար էլ բոլորը հեռանում են։

Բորիս ԴոլգինԱյսինքն՝ առաջնորդը պետք է ունենա բավականին բարձր միջազգային հեղինակություն և լինի նաև հոսքի մեջ։

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԱյո, ամենից հաճախ: Կարծում եմ, որ իմ բախտը շատ առումներով է բերել: Հզոր գիտական ​​խմբին միանալու տարրը դրական է աշխատել։

Բորիս ԴոլգինԱյստեղ մենք տեսնում ենք հին բարի գիտության արձագանքները, այն փաստը, որ առաջացել է այս ամենահզոր գիտական ​​խումբը, որի շնորհիվ դուք կարողացաք իրականացնել ձեր հետագիծը: Այո, սա շատ հետաքրքիր է, շնորհակալություն: Ես ունեմ վերջին խոսքը.

Ձայն հանդիսատեսիցԵս չեմ ձևացնում, թե վերջին խոսքն եմ ասում: Ուզում եմ նշել, որ ձեր ասածը միանգամայն հասկանալի է, և դա որպես սպորտ մի ընդունեք։ Ուզում եմ նշել, որ Ալեքսեյ Սավվաթեևի դասախոսության մեջ ասվում էր, որ Ամերիկայում ընդհանրապես գիտություն չկա։ Նրա տեսակետը նույնքան համոզիչ փաստարկված է, որքան ձերը։ Մյուս կողմից, Ռուսաստանում գիտությունը հատկապես արագ զարգացավ, երբ գիտությունն ընդհանրապես չէր վճարում, այլ ակտիվորեն գողանում էին, և նման բաներ լինում էին։

Բորիս ԴոլգինԽոսքը 19-րդ դարավերջի-20-րդ դարի սկզբի՞ մասին է։

Բորիս Դոլգին: Գերմանիայում?

Բորիս ԴոլգինԵվ երբ նրա գիտական ​​հետազոտություններն ավելի ակտիվ զարգացան...

Ձայն հանդիսատեսիցՌուսաստանում ոչ թե նա, այլ ընդհանրապես Ռուսաստանում գիտությունն ամենաարդյունավետ զարգացել է, երբ չեն վճարել։ Նման երեւույթ կա. Սա կարող եմ արդարացնել, սա տեսակետ չէ, Բորիս, սա փաստ է։ Ես նաև ուզում եմ ձեզ միանգամայն պատասխանատու կերպով ասել. սա այլևս փաստ չէ, այլ եզրակացություն, որ ապարդյուն են ձեր հույսերը, որ միջազգային փորձը և անգլերենը կօգնեն ձեզ, քանի որ աշխատելով Դումայում, ես տեսնում եմ իրավունքների համար կատաղի մրցակցություն: և Դումայում Ամերիկայի նկատմամբ հեղինակային իրավունքի միակողմանի օրենքների լոբբինգը: Նրանք բոլորը վերագրում են մտավոր սեփականության ահռելի տոկոս, նրանց բոլորովին չի հետաքրքրում, որ մեր զենքերը այնտեղ չպատճենվեն, իրենք են դա անում։

Բորիս Դոլգին: Տեսնում եմ, խնդիրը...

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԶենքն ու գիտությունը զուգահեռ բաներ են։

Ձայն հանդիսատեսիցՎերջին օրինակը. Փաստն այն է, որ երբ Ժենյա Անանևը, նա և ես միասին սովորում էինք Կենսաբանության ֆակուլտետում, հայտնաբերեցինք շարժական տարրեր Drosophila գենոմում, ճանաչումը եկավ միայն «Chromosomes» ամսագրում հրապարակվելուց հետո, բայց Խիսինի հեղինակությունը խախտեց դա: հրապարակումը, քանի որ ակնարկն այսպիսին էր. «ձեր մութ Ռուսաստանում նրանք չգիտեն, թե ինչպես կրկնօրինակել ԴՆԹ-ն»: Շնորհակալություն.

Բորիս ԴոլգինԽնդիր է որոշակի երկրում գիտական ​​հետազոտությունների մակարդակի մասին պատկերացումները՝ հոդվածների վերանայման կոշտ, հստակ համակարգի բացակայության դեպքում, երբ օգտագործվում են ընդհանուր գաղափարներ:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԱնգլերենի հետ կապված ամեն ինչ շատ պարզ է. այն միջազգային գիտական ​​լեզու է: Գիտությամբ զբաղվող ցանկացած գիտնական, օրինակ Գերմանիայում, գերմանացին իր գրեթե բոլոր հոդվածներն անգլերեն է հրատարակում։ Ի դեպ, շատ ատենախոսություններ Գերմանիայում պաշտպանվում են անգլերենով, էլ չեմ խոսում Դանիայի ու Հոլանդիայի մասին, թեկուզ միայն այն պատճառով, որ այնտեղ շատ օտարերկրացիներ կան։ Գիտությունը միջազգային է. Պատմականորեն գիտության լեզուն անգլերենն է։

Բորիս ԴոլգինՎերջերս պատահեց, որ գիտության լեզուն գերմաներենն էր։

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիՀամեմատաբար վերջերս, բայց, այնուամենայնիվ, հիմա այդպես է, ուստի անցումը անգլերենին ակնհայտ էր, թեկուզ ռեֆերատների և հավաստագրման մակարդակով, որպեսզի նորմալ արևմտյան գիտնականները կարողանան կարդալ այս ռեֆերատները, արձագանքել, գնահատել, որպեսզի Դուրս եկեք մեր ճահիճից, այլապես այդ ամենն ամբողջությամբ կսուզվի անհայտության մեջ, և ինչ կմնա, դա կատարյալ սրբապղծություն է։ Դա արդեն տեղի է ունենում շատ առումներով, բայց մենք պետք է ինչ-որ կերպ փորձենք դուրս գալ այս ճահիճից:

Բորիս ԴոլգինԲացեք պատուհանները՝ հոտերը կանխելու համար:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիԳոնե սկսեք օդափոխել:

Բորիս Դոլգին: Լավ։ Շնորհակալություն. Սա լավատեսական բաղադրատոմս է։ Իրականում ձեր հետագիծը լավատեսություն է ներշնչում՝ չնայած բոլոր հոռետեսությանը:

Ալեքսեյ ԲոբրովսկիՄենք կրկին շեղվեցինք այն փաստից, որ դասախոսության հիմնական գաղափարը ձեզ ցույց տալն է, թե որքան գեղեցիկ և հետաքրքիր են հեղուկ բյուրեղները: Հուսով եմ, որ այն ամենը, ինչ ասել եմ, որոշակի հետաքրքրություն կառաջացնի։ Այժմ դուք կարող եք շատ տեղեկություններ գտնել հեղուկ բյուրեղների մասին, սա առաջին բանն է: Եվ երկրորդ՝ անկախ ցանկացած պայմաններից՝ գիտնականները միշտ կլինեն, ոչինչ չի կարող կանգնեցնել գիտական ​​առաջընթացը, սա նաև լավատեսություն է ներշնչում, և պատմությունը ցույց է տալիս, որ միշտ կան գիտությունը առաջ տանողներ, որոնց համար գիտությունը վեր է ամեն ինչից։

«Public lectures «Polit.ru» և «Public lectures «Polit.ua»» ցիկլերում հնչեցին հետևյալ բանախոսները.

• Լեոնարդ Պոլիշչուկ. Ինչու՞ մեծ կենդանիները վերացան ուշ պլեյստոցենում: Պատասխան մակրոէկոլոգիայի տեսանկյունից
• Միրոսլավ Մարինովիչ. Գուլագի հոգևոր մարզում
• Կիրիլ Էսկով. Էվոլյուցիա և ավտոկատալիզ
• Միխայիլ Սոկոլով. Ինչպես է կառավարվում գիտական ​​արտադրողականությունը: Փորձ Մեծ Բրիտանիայից, Գերմանիայից, Ռուսաստանից, ԱՄՆ-ից և Ֆրանսիայից
• Օլեգ Ուստենկո. Անավարտ ճգնաժամի պատմություն
• Գրիգորի Սապով. Կապիտալիստական ​​մանիֆեստ. Լ. ֆոն Միզեսի «Մարդկային գործունեություն» գրքի կյանքն ու ճակատագիրը.
• Ալեքսանդր Իրվանեց. Ուրեմն ահա թե ինչ ես դու, գրող հորեղբայր։
• Վլադիմիր Կատանաև. Քաղցկեղի դեմ դեղամիջոցների մշակման ժամանակակից մոտեցումները
• Վախթանգ Կիպիանի. Պարբերական սամիզդատ Ուկրաինայում. 1965-1991 թթ
• Վիտալի Նայշուլ. Մշակույթի ընդունումը եկեղեցու կողմից
• Նիկոլայ Կավերին. Գրիպի համաճարակները մարդկության պատմության մեջ
• Ալեքսանդր Ֆիլոնենկո. Աստվածաբանություն համալսարանում. վերադարձ.
• Ալեքսեյ Կոնդրաշև. Մարդու էվոլյուցիոն կենսաբանություն և առողջություն
• Սերգեյ Գրադիրովսկի. Ժողովրդագրական ժամանակակից մարտահրավերներ
• Ալեքսանդր Կիսլով. Կլիման անցյալում, ներկայում և ապագայում
• Ալեքսանդր Աուզան, Ալեքսանդր Պասխավեր. Տնտեսագիտություն՝ սոցիալական սահմանափակումներ կամ սոցիալական պահուստներ
• Կոնստանտին Պոպադին. Սեր և վնասակար մուտացիաներ կամ ինչո՞ւ է սիրամարգին երկար պոչ պետք.
• Անդրեյ Օստալսկի. Խոսքի ազատության մարտահրավերներն ու սպառնալիքները ժամանակակից աշխարհում
• Լեոնիդ Պոնոմարև. Որքա՞ն էներգիա է պետք մարդուն:
• Ժորժ Նիվատ. Մութը թարգմանելը. մշակույթների միջև հաղորդակցության ուղիները
• Վլադիմիր Գելման. Ենթազգային ավտորիտարիզմը ժամանակակից Ռուսաստանում
• Վյաչեսլավ Լիխաչով. Վախ և զզվանք Ուկրաինայում
• Եվգենի Գոնթմախեր. Ռուսաստանի արդիականացում. INSOR-ի դիրքորոշումը
• Դոնալդ Բոդրո. Հակամենաշնորհային քաղաքականությունը մասնավոր շահերի սպասարկում
• Սերգեյ Ենիկոլոպով. Բռնության հոգեբանություն
• Վլադիմիր Կուլիկ. Ուկրաինայի լեզվական քաղաքականություն. իշխանությունների գործողությունները, քաղաքացիների կարծիքները
• Միխայիլ Բլինկին. Տրանսպորտ կյանքի համար հարմար քաղաքում
• Ալեքսեյ Լիդով, Գլեբ Իվակին. Հին Կիևի սրբազան տարածք
• Ալեքսեյ Սավվատեև. Ո՞ւր է գնում (և մեզ տանում) տնտեսագիտությունը։
• Անդրեյ Պորտնով. Պատմաբան. Քաղաքացի. Պետություն. Ազգ կառուցելու փորձ
• Պավել Պլեչով. Հրաբուխներ և հրաբխագիտություն
• Նատալյա Վիսոցկայա. ԱՄՆ-ի ժամանակակից գրականությունը մշակութային բազմակարծության համատեքստում
• Քննարկում Ալեքսանդր Աուզանի հետ. Что значит արդիականացում по-русски?
• Անդրեյ Պորտնով. Զորավարժություններ պատմության հետ ուկրաիներեն. արդյունքներ և հեռանկարներ
• Ալեքսեյ Լիդով. Սրբապատկեր և սրբապատկեր սուրբ տարածության մեջ
• Էֆիմ Ռաչևսկի. Դպրոցը որպես սոցիալական վերելակ
• Ալեքսանդրա Գնատյուկ. Միջպատերազմյան շրջանի լեհ-ուկրաինական փոխըմբռնման ճարտարապետներ (1918-1939)
• Վլադիմիր Զախարով. Ծայրահեղ ալիքները բնության մեջ և լաբորատորիայում
• Սերգեյ Նեկլյուդով. Գրականությունը որպես ավանդույթ
• Յակով Գիլինսկի. Արգելքի մյուս կողմը՝ քրեագետի տեսակետը
• Դանիիլ Ալեքսանդրով. Միջին շերտերը տարանցիկ հետխորհրդային հասարակություններում
• Տատյանա Նեֆեդովա, Ալեքսանդր Նիկուլին. Գյուղական Ռուսաստան. տարածական սեղմում և սոցիալական բևեռացում
• Ալեքսանդր Զինչենկո. Կոճակներ Խարկովից. Այն ամենը, ինչ մենք չենք հիշում ուկրաինական Կատինի մասին
• Ալեքսանդր Մարկով. Բարու և չարի էվոլյուցիոն արմատները՝ բակտերիաներ, մրջյուններ, մարդիկ
• Միխայիլ Ֆավորով. Պատվաստումները, պատվաստումները և դրանց դերը հանրային առողջության մեջ
• Վասիլի Զագնիտկո. Երկրի հրաբխային և տեկտոնական ակտիվությունը. պատճառները, հետևանքները, հեռանկարները
• Կոնստանտին Սոնին. Ֆինանսական ճգնաժամի տնտեսագիտություն. Երկու տարի անց
• Կոնստանտին Սիգով. Ո՞վ է փնտրում ճշմարտությունը: «Փիլիսոփայությունների եվրոպական բառարան».
• Նիկոլա Ռյաբչուկ. Ուկրաինական հետկոմունիստական ​​վերափոխում
• Միխայիլ Գելֆանդ. Կենսաինֆորմատիկա. մոլեկուլային կենսաբանություն փորձանոթի և համակարգչի միջև
• Կոնստանտին Սեվերինով. Ժառանգականությունը բակտերիաներում. Լամարկից մինչև Դարվին և հակառակ ուղղությամբ
• Միխայիլ Չերնիշ, Ելենա Դանիլովա. Մարդիկ Շանհայում և Սանկտ Պետերբուրգում. մեծ փոփոխությունների դարաշրջան
• Մարիա Յուդկևիչ. Այնտեղ, որտեղ դուք ծնվել եք, այստեղ ձեզ հարմար է. համալսարանի կադրային քաղաքականություն
• Նիկոլայ Անդրեև. Մաթեմատիկական ուսումնասիրություններ՝ ավանդույթի նոր ձև
• Դմիտրի Բակ. «Ժամանակակից» ռուս գրականություն. կանոնի փոփոխություն
• Սերգեյ Պոպով. Վարկածներ աստղաֆիզիկայում. ինչու՞ է մութ մատերիան ավելի լավ, քան ՉԹՕ-ները:
• Վադիմ Սկուրատովսկի. Կիևի գրական միջավայրը անցյալ դարի 60-70-ական թվականներին
• Վլադիմիր Դվորկին. Ռուսաստանի և Ամերիկայի ռազմավարական զենքերը. կրճատման խնդիրներ
• Ալեքսեյ Լիդով. Բյուզանդական առասպել և եվրոպական ինքնություն
• Նատալյա Յակովենկո. Ուկրաինայի պատմության նոր դասագրքի հայեցակարգը
• Անդրեյ Լանկով. Արդիականացում Արևելյան Ասիայում, 1945-2010 թթ.
• Սերգեյ Սլուխ. Ստալինին ինչի՞ն էր պետք Հիտլերի հետ չհարձակման պայմանագիր:
• Գուզել Ուլումբեկովա. Դասեր Ռուսաստանի առողջապահության բարեփոխումներից
• Անդրեյ Ռյաբով. Միջանկյալ արդյունքներ և հետխորհրդային վերափոխումների որոշ առանձնահատկություններ
• Վլադիմիր Չետվերնին. Ազատականության ժամանակակից իրավական տեսություն
• Նիկոլայ Դրոնին. Կլիմայի գլոբալ փոփոխությունը և Կիոտոյի արձանագրությունը. տասնամյակի արդյունքները
• Յուրի Պիվովարով. Ռուսական քաղաքական մշակույթի պատմական արմատները
• Յուրի Պիվովարով. Ռուսական քաղաքական մշակույթի էվոլյուցիան
• Պավել Պեչենկին. Վավերագրական ֆիլմը որպես մարդասիրական տեխնոլոգիա
• Վադիմ Ռադաև. Հեղափոխություն առևտրում. ազդեցություն կյանքի և սպառման վրա
• Ալեք Էփշտեյն. Ինչու ուրիշի ցավը չի ցավում: Հիշողություն և մոռացություն Իսրայելում և Ռուսաստանում
• Տատյանա Չերնիգովսկայա. Ինչպե՞ս ենք մենք մտածում: Բազմալեզվություն և ուղեղի կիբեռնետիկա
• Սերգեյ Ալեքսաշենկո. Ճգնաժամի տարի. ի՞նչ է պատահել. ինչ է արվում ինչ սպասել
• Վլադիմիր Պաստուխով. Փոխադարձ հակահարվածի ուժը՝ Ռուսաստան և Ուկրաինա՝ նույն փոխակերպման երկու տարբերակ
• Ալեքսանդր Յուրիև. Մարդկային կապիտալի հոգեբանություն Ռուսաստանում
• Անդրեյ Զորին. Հումանիտար կրթություն երեք ազգային կրթական համակարգերում
• Վլադիմիր Պլունգյան. Ինչու՞ ժամանակակից լեզվաբանությունը պետք է լինի կորպուսային լեզվաբանություն
• Նիկիտա Պետրով. Ստալինյան ռեժիմի հանցավոր բնույթը. իրավական հիմքերը
• Անդրեյ Զուբով. Արևելյան Եվրոպայի և հետխորհրդային ճանապարհները դեպի բազմակարծություն դեպի վերադարձ դեպի պետականություն
• Վիկտոր Վախշտայն. Սոցիոլոգիայի ավարտը. գիտության սոցիոլոգիայի հեռանկարներ
• Եվգենի Օնիշչենկո. Գիտության մրցակցային աջակցություն. ինչպես է դա տեղի ունենում Ռուսաստանում
• Նիկոլայ Պետրով. Ռուսական քաղաքական մեխանիկա և ճգնաժամ
• Ալեքսանդր Աուզան. Սոցիալական պայմանագիր. հայացք 2009 թ
• Սերգեյ Գուրիև. Ինչպես ճգնաժամը կփոխի համաշխարհային տնտեսությունն ու տնտեսական գիտությունը
• Ալեքսանդր Ասեև. Ակադեմիական քաղաքները որպես գիտության, կրթության և նորարարության կենտրոններ ժամանակակից Ռուսաստանում

Ռուսաստանի Դաշնության կրթության և գիտության նախարարություն

Կազանի (Վոլգայի շրջան) դաշնային համալսարան

անվ. քիմիական ինստիտուտ։ A. M. Butlerova

Անօրգանական քիմիայի ամբիոն

Վերացական թեմայի վերաբերյալ.

« Հեղուկ բյուրեղյա պոլիմերներ»

Աշխատանքն ավարտված է

714 խմբի աշակերտ

Խիկմատովա Գ.Զ.

Ես ստուգեցի աշխատանքը

Իգնատիևա Կ.Ա

Կազան-2012.

Ներածություն………………………………………………………………………………………..3

1. Հեղուկ բյուրեղներ………………………………………………………………

1.1. Հայտնաբերման պատմություն…………………………………………………………………………….

1.2. Բյուրեղային փուլերի տեսակները………………………………………………………

1.3.Հեղուկ բյուրեղների ուսումնասիրության մեթոդներ……………………………………………………………………

2. Հեղուկ բյուրեղյա պոլիմերներ………………………………………………….13

2.1.LC պոլիմերների մոլեկուլային նախագծման սկզբունքները.............14

2.2. Հեղուկ բյուրեղային պոլիմերների հիմնական տեսակները……………….18

2.3. LC պոլիմերների հատկությունների կառուցվածքը և առանձնահատկությունները………………………..20.

2.4. Կիրառման ոլորտները………………………………………………………………

2.4.1 Էլեկտրական դաշտի կառավարում - բարակ թաղանթային օպտիկական նյութերի ստացման ուղի……………………………………………………

2.4.2. Խոլեստերինային LC պոլիմերներ - սպեկտրոզոնային ֆիլտրեր և շրջանաձև բևեռացնողներ…………………………………………………………….23

2.4.3.LC պոլիմերներ՝ որպես վերահսկվող օպտիկական ակտիվ միջավայր՝ տեղեկատվության գրանցման համար………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2.4.4. Գերբարձր ամրության մանրաթելեր և ինքնահաստատված պլաստմասսա………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Օգտագործված գրականություն…………………………………………………………………………………………………………

Դիմում.

Ներածություն.

Պոլիմերային գիտության 80-ականները նշանավորվեցին նոր բնագավառի ծնունդով և արագ զարգացմամբ՝ հեղուկ բյուրեղային պոլիմերների քիմիայի և ֆիզիկայի: Այս ոլորտը, որը միավորում էր սինթետիկ քիմիկոսներին, տեսական ֆիզիկոսներին, դասական ֆիզիկոսներին, պոլիմերագետներին և տեխնոլոգներին, վերածվել է ինտենսիվ զարգացած նոր ուղղության, որը շատ արագ գործնական հաջողություններ բերեց բարձր ամրության քիմիական մանրաթելերի ստեղծման գործում և այսօր գրավում է ուշադրությունը։ օպտիկայի և միկրոէլեկտրոնիկայի մասնագետների: Բայց գլխավորը նույնիսկ սա չէ, այլ այն փաստը, որ հեղուկ բյուրեղային վիճակը պոլիմերներում և պոլիմերային համակարգերում, ինչպես պարզվեց, ոչ միայն չափազանց տարածված է. այսօր նկարագրված են հարյուրավոր պոլիմերային հեղուկ բյուրեղներ, այլև ներկայացնում է կայունություն: Պոլիմերային մարմինների հավասարակշռության փուլային վիճակը.
Սրա մեջ նույնիսկ որոշակի պարադոքս կա։ 1988 թվականին հարյուրամյակը նշվեց այն բանից հետո, երբ ավստրիացի բուսաբան Ֆ. Ռեյնիցերը նկարագրեց առաջին հեղուկ բյուրեղային նյութը՝ խոլեստերին բենզոատը: Անցյալ դարի 30-ական թվականներին զարգացավ ցածր մոլեկուլային օրգանական հեղուկ բյուրեղների ֆիզիկան, իսկ 60-ականներին աշխարհում արդեն գործում էին այդ բյուրեղների վրա հիմնված միլիոնավոր սարքեր։ Այնուամենայնիվ, 60-70-ական թվականներին պոլիմերային գիտնականների մեծ մասը չէր կարող պատկերացնել, օրինակ, խոլեստերինի տիպի ջերմատրոպ հեղուկ բյուրեղային պոլիմերների գոյությունը, և ընդհանրապես նման համակարգերը թվում էին ատիպիկ մակրոմոլեկուլային օբյեկտների էկզոտիկ ներկայացուցիչներ: Եվ փաստորեն, վերջին տարիներին տեղի է ունենում տեղեկատվության մի տեսակ «պայթյուն», և այսօր ոչ ոքի չի զարմացնում լիոտրոպ և ջերմատրոպ հեղուկ բյուրեղային պոլիմերները, որոնք ամեն ամիս սինթեզվում են տասնյակներով։

Այս աշխատանքում ես ուզում էի խոսել այն մասին, թե երբ և ինչպես է հայտնաբերվել հեղուկ բյուրեղային վիճակը, ինչն է եզակի հեղուկ բյուրեղների մեջ՝ համեմատած այլ առարկաների, հեղուկ բյուրեղային պոլիմերների և ինչու են դրանք հետաքրքիր և հիասքանչ:

Հեղուկ բյուրեղներ.

Նյութերի մեծ մասը կարող է գոյություն ունենալ ագրեգացման միայն երեք վիճակում՝ պինդ, հեղուկ և գազային: Փոխելով նյութի ջերմաստիճանը, այն կարող է հաջորդաբար տեղափոխվել մի վիճակից մյուսը։ Սովորաբար դիտարկվում էր պինդ մարմինների կառուցվածքը, որը ներառում էր բյուրեղներ և ամորֆ մարմիններ։ Բյուրեղների տարբերակիչ առանձնահատկությունն այն է, որ դրանցում առկա է երկարաժամկետ կարգի և հատկությունների անիզոտրոպություն (բացառությամբ համաչափության կենտրոն ունեցող բյուրեղների): Ամորֆ պինդ մարմիններում կա միայն կարճ հեռահարության կարգ և, որպես հետևանք, դրանք իզոտրոպ են։ Հեղուկի մեջ կա նաև կարճ հեռահարության կարգ, բայց հեղուկն ունի շատ ցածր մածուցիկություն, այսինքն՝ ունի հեղուկություն։

Բացի նյութի թվարկված երեք վիճակներից, կա չորրորդը, որը կոչվում է հեղուկ բյուրեղյա.Այն միջանկյալ է պինդ և հեղուկի միջև և կոչվում է նաև մեսոմորֆ վիճակ. Այս վիճակում կարող են լինել շատ մեծ քանակությամբ օրգանական նյութեր՝ բարդ ձողաձև կամ սկավառակաձև մոլեկուլներով։ Այս դեպքում դրանք կոչվում են հեղուկ բյուրեղներկամ մեզոֆազ.

Այս վիճակում նյութն ունի բյուրեղի բազմաթիվ առանձնահատկություններ, մասնավորապես, այն բնութագրվում է մեխանիկական, էլեկտրական, մագնիսական և օպտիկական հատկությունների անիզոտրոպությամբ և միևնույն ժամանակ ունեն հեղուկի հատկություններ։ Հեղուկների նման նրանք հեղուկ են և ընդունում են այն տարայի ձևը, որի մեջ դրված են։

Ելնելով իրենց ընդհանուր հատկություններից՝ LC-ները կարելի է բաժանել երկու մեծ խմբի. Ջերմաստիճանի փոփոխության ժամանակ առաջացող հեղուկ բյուրեղները կոչվում են ջերմատրոպ.Հեղուկ բյուրեղները, որոնք հայտնվում են լուծույթներում, երբ դրանց կոնցենտրացիան փոխվում է, կոչվում են լիոտրոպիկ.

1.1. Հեղուկ բյուրեղները հայտնաբերվել են 1888 թ. Բուսաբանության ավստրիացի պրոֆեսոր Ֆ. Ռեյնիցերը ուսումնասիրել է իր սինթեզած նոր նյութը՝ խոլեստերին բենզոատը, որը խոլեստերինի և բենզոաթթվի էսթեր է։

Նա հայտնաբերեց, որ երբ տաքացվում է մինչև 145°, բյուրեղային փուլը (սպիտակ փոշի) վերածվում է տարօրինակ պղտոր հեղուկի, իսկ երբ հետագայում տաքացվում է մինչև 179°, անցում է նկատվում սովորական թափանցիկ հեղուկի։ Նա փորձեց մաքրել այս նյութը, քանի որ վստահ չէր, որ մաքուր խոլեստերին բենզոատ ունի, բայց այնուամենայնիվ այս երկու փուլային անցումները վերարտադրվեցին։ Նա այս նյութի նմուշն ուղարկեց իր ընկեր ֆիզիկոս Օտտո ֆոն Լեհմանին։ Լեմանը ուսումնասիրել է սովորական բյուրեղները, այդ թվում՝ պլաստիկ բյուրեղները, որոնք շոշափելու համար փափուկ են և տարբերվում են սովորական կոշտ բյուրեղներից։ Ուսումնասիրության հիմնական մեթոդը բևեռացման օպտիկական մանրադիտակն էր՝ մանրադիտակ, որում լույսն անցնում է բևեռացնողի միջով, անցնում նյութի միջով, իսկ հետո անալիզատորով՝ նյութի բարակ շերտով: Երբ որոշակի նյութի բյուրեղները տեղադրվում են բևեռացնողի և անալիզատորի միջև, դուք կարող եք տեսնել հյուսվածքներ՝ տարբեր բյուրեղային նյութերի համար բնորոշ պատկերներ, և այդպիսով ուսումնասիրել բյուրեղների օպտիկական հատկությունները: Պարզվեց, որ Օտտո ֆոն Լեհմանը օգնեց նրան հասկանալ, թե որն էր միջանկյալ վիճակի, մոլորության պատճառը։ Օտտո ֆոն Լեմանը լրջորեն համոզված էր, որ բյուրեղային նյութերի՝ բյուրեղների բոլոր հատկությունները կախված են բացառապես մոլեկուլների ձևից, այսինքն՝ կարևոր չէ, թե ինչպես են դրանք գտնվում այս բյուրեղում, կարևոր է մոլեկուլների ձևը։ Իսկ հեղուկ բյուրեղների դեպքում նա ճիշտ էր՝ մոլեկուլների ձևը որոշում է հեղուկ բյուրեղային փուլ (հիմնականում մոլեկուլների ձևը) ձևավորելու ունակությունը։ 1888 թվականին Ռեյնիցերը գրել է, որ կան բյուրեղներ, որոնց փափկությունն այնպիսին է, որ դրանք կարելի է անվանել հեղուկ, ապա Լեմանը հոդված է գրել հոսող բյուրեղների մասին, իրականում նա հորինել է տերմինը. հեղուկ բյուրեղներ. Պարզվել է, որ հեղուկ բյուրեղները շատ են և կարևոր դեր են խաղում կենսաբանական գործընթացներում։ Դրանք, օրինակ, ուղեղի, մկանային հյուսվածքի, նյարդերի և թաղանթների մի մասն են։ «Հեղուկ բյուրեղներ» տերմինը, որը հիմնված է երկու, որոշակի իմաստով, հակադիր բառերի համատեղ օգտագործման վրա՝ «հեղուկ» և «բյուրեղային», լավ արմատավորվել է, թեև ֆրանսիացի ֆիզիկոս Ջ. Ֆրիդելը Ֆ. Ռեյնիցերի հայտնաբերումից երեսուն տարի անց, որն առաջացել է հունարեն «mesos» (միջանկյալ) բառից, ըստ երևույթին, ավելի ճիշտ է: Այս նյութերը ներկայացնում են միջանկյալ փուլ բյուրեղային և հեղուկի միջև, դրանք առաջանում են պինդ փուլի հալման ժամանակ և գոյություն ունեն որոշակի ջերմաստիճանի միջակայքում, մինչև հետագա տաքացումից հետո վերածվեն սովորական հեղուկի: Կարևոր պատմական դրվագ. 20-30-ական թվականներին խորհրդային ֆիզիկոս Ֆրեդերիքսը ուսումնասիրեց տարբեր մագնիսական և էլեկտրական դաշտերի ազդեցությունը հեղուկ բյուրեղների օպտիկական հատկությունների վրա, և նա հայտնաբերեց մի կարևոր բան. հեղուկ բյուրեղներում մոլեկուլների կողմնորոշումը շատ հեշտությամբ փոխվում է. արտաքին դաշտերի ազդեցությունը, և այդ դաշտերը շատ թույլ են և շատ արագ փոխվում են։ 60-ականների վերջից սկսվեց հեղուկ բյուրեղային համակարգերի և հեղուկ բյուրեղների փուլերի ուսումնասիրության բում, և դա կապված է այն փաստի հետ, որ նրանք սովորեցին օգտագործել դրանք: Նախ, սովորական էլեկտրոնային թվային ժամացույցների տեղեկատվական ցուցադրման համակարգերի համար, այնուհետև հաշվիչներում և համակարգչային տեխնոլոգիաների գալուստով, պարզ դարձավ, որ հեղուկ բյուրեղները կարող են ակտիվորեն օգտագործվել էկրանների արտադրության համար: Բնականաբար, նման տեխնոլոգիական թռիչքը խթանեց հեղուկ բյուրեղների ուսումնասիրությունը հիմնարար գիտության տեսանկյունից, բայց պետք է նշել, թե որքան մեծ է ժամանակային բացը հեղուկ բյուրեղների հետ կապված գիտական ​​հայտնագործությունների միջև: Իրականում դրանք հետաքրքրությունից դրդված էին հետաքրքրվում, ուտիլիտար հետաքրքրություն չկար, ոչ ոք չգիտեր՝ ինչպես օգտագործել դրանք, ավելին, այդ տարիներին (20-30-ական թթ.) հարաբերականության տեսությունը շատ ավելի հետաքրքիր էր։ Ի դեպ, Ֆրեդերիքսը Խորհրդային Միությունում հարաբերականության տեսության հանրահռչակողն էր, հետո բռնադատվեց ու մահացավ ճամբարներում։ Փաստորեն, հեղուկ բյուրեղների հայտնաբերումից հետո անցել է 80 տարի, մինչև նրանք սովորեցին դրանք օգտագործել:

1.2. Հեղուկ բյուրեղների ուսումնասիրության ընթացքում պարզ դարձան նյութի չորրորդ վիճակի ֆիզիկական պատճառները։ Հիմնականը մոլեկուլների ոչ գնդաձև ձևն է։ Այս նյութերի մոլեկուլները ձգվում են մեկ ուղղությամբ կամ սկավառակաձեւ։ Նման մոլեկուլները գտնվում են կամ որոշակի գծի երկայնքով կամ ընտրված հարթությունում։ Հայտնի են բյուրեղային փուլերի երեք հիմնական տեսակներ. նեմատիկ(հունարեն «նեմա» բառից՝ թել), smectic(հունարեն «smegma» - օճառ բառից), խոլեստերին.

Նեմատիկ հեղուկ բյուրեղներում մոլեկուլների զանգվածի կենտրոնները տեղակայված են և շարժվում են քաոսային, ինչպես հեղուկում, իսկ մոլեկուլների առանցքները զուգահեռ են։ Այսպիսով, հեռահար կարգը գոյություն ունի միայն մոլեկուլների կողմնորոշման առումով: Իրականում նեմատիկ մոլեկուլները կատարում են ոչ միայն թարգմանական շարժումներ, այլ նաև կողմնորոշիչ թրթռումներ։ Հետևաբար, մոլեկուլի խիստ զուգահեռականություն չկա, բայց գերակշռում է միջին կողմնորոշումը (նկ. 7.19): Կողմնորոշման թրթռումների ամպլիտուդը կախված է ջերմաստիճանից: Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ առաջանում են ավելի մեծ շեղումներ կողմնորոշման զուգահեռությունից, և փուլային անցման կետում մոլեկուլների կողմնորոշումը դառնում է քաոսային։ Այս դեպքում հեղուկ բյուրեղը վերածվում է սովորական հեղուկի։

Գործնական կիրառման համար մեծագույն հետաքրքրություն են ներկայացնում այն ​​նյութերը, որոնք առկա են նեմատիկ մեզոֆազում սենյակային ջերմաստիճանում: Ներկայումս տարբեր նյութերի խառնուրդներ պատրաստելով տարածաշրջանում ստացվում են նեմատիկաներ -20-ից +80 աստիճան և նույնիսկ ավելի լայն ջերմաստիճանային տիրույթում։

Հեղուկ բյուրեղներում կողմնորոշման կարգը բնութագրելու համար սովորաբար ներկայացվում են երկու պարամետր. տնօրենի և աստիճանի կողմնորոշման կարգը, որը նաև կոչվում է պատվերի պարամետր։ Տնօրենը I միավոր վեկտոր է, որի ուղղությունը համընկնում է մոլեկուլների երկար առանցքների միջին կողմնորոշման ուղղության հետ։ Նեմատիկ հեղուկ բյուրեղներում դիրեկտորը համընկնում է օպտիկական առանցքի ուղղության հետ։ I վեկտորը ֆենոմենոլոգիապես բնութագրում է մոլեկուլների դասավորվածության հեռահար կարգը։ Այն միայն որոշում է մոլեկուլային կողմնորոշման ուղղությունը, բայց ոչ մի տեղեկություն չի տալիս այն մասին, թե որքան կատարյալ է մեզոֆազի դասավորությունը։ Հեռահար կողմնորոշիչ կարգի չափն է պատվերի պարամետր S,սահմանվում է հետևյալ կերպ՝ S=1/2(3 ² θ -1) (*), որտեղ θ – առանձին մոլեկուլի առանցքի և հեղուկ բյուրեղի դիրեկտորի միջև ընկած անկյունը: Միջինացումը (*)-ով իրականացվում է մոլեկուլների ամբողջ անսամբլի վրա։ S=1 արժեքը համապատասխանում է ամբողջական կողմնորոշման կարգին, այսինքն՝ իդեալական հեղուկ բյուրեղին, իսկ S=0 նշանակում է կողմնորոշման ամբողջական խանգարում և համապատասխանում է նեմատիկային, որը վերածվել է իզոտրոպ հեղուկի։

Խոլեստերինի հեղուկ բյուրեղներիրենց անունը ստացել են խոլեստերինից, քանի որ շատ դեպքերում դրանք խոլեստերինի էսթերներ են: Միաժամանակ, բացի խոլեստերինի եթերներից, մի շարք այլ նյութեր նույնպես կազմում են խոլեստերինի մեզոֆազը։ Բոլոր միացությունների մոլեկուլները, որոնք կազմում են խոլեստերին, պարունակում են ասիմետրիկ ածխածնի ատոմ, որը կապված է չորս կովալենտային կապերով տարբեր ատոմների կամ ատոմների խմբերի հետ: Նման մոլեկուլները չեն կարող զուգակցվել իրենց հետ պարզ սուպերպոզիցիայով, ինչպես ձախ և աջ ձեռքերը։ Նրանք կոչվում են քիրալմոլեկուլներ (հին եբրայերեն «ժառանգորդ» - ձեռք):

Քիրալային մոլեկուլներից բաղկացած խոլեստերինային հեղուկ բյուրեղները կառուցվածքով նման են նեմատիկներին, բայց ունեն հիմնարար տարբերություն։ Այն կայանում է նրանում, որ, ի տարբերություն նեմատիկի, խոլեստերինի մեջ մոլեկուլների միատեսակ կողմնորոշումը էներգետիկ առումով անբարենպաստ է: Chiral խոլեստերինի մոլեկուլները կարող են դասավորվել միմյանց զուգահեռ բարակ միաշերտով, սակայն հարակից շերտում մոլեկուլները պետք է պտտվեն որոշակի անկյան տակ։ Նման վիճակի էներգիան ավելի քիչ կլինի, քան միասնական կողմնորոշմամբ: Յուրաքանչյուր հաջորդ շերտում դիրեկտոր I-ը, պառկած շերտի հարթությունում, կրկին պտտվում է փոքր անկյան տակ։ Այսպիսով, խոլեստերինային հեղուկ բյուրեղում ստեղծվում է մոլեկուլների պարուրաձև դասավորություն (նկ. 7.20): Այս պարույրները կարող են լինել կամ ձախ կամ աջ: Հարևան շերտերի I վեկտորների միջև α անկյունը սովորաբար լրիվ պտույտի հարյուրերորդականն է, այսինքն. α≈1®. Այս դեպքում խոլեստերինի պարույրի սկիպիդարը Ռմի քանի հազար անգստրոմ է և համեմատելի է սպեկտրի տեսանելի մասում լույսի ալիքի երկարության հետ։ Նեմատիկ հեղուկ բյուրեղները կարելի է համարել որպես խոլեստերինային հեղուկ բյուրեղների հատուկ դեպք՝ անսահման մեծ պարուրաձև բացվածքով (P→∞): Մոլեկուլների պարուրաձև դասավորությունը կարող է ոչնչացվել էլեկտրական կամ մագնիսական դաշտի միջոցով, որը կիրառվում է պարույրի առանցքին ուղղահայաց:

Սմեկտիկական հեղուկ բյուրեղները ավելի դասավորված են, քան նեմատիկները և խոլեստերինը: Նրանք նման են երկչափ բյուրեղների։ Բացի մոլեկուլների կողմնորոշիչ դասավորությունից, ինչպես նեմատիկայի դասավորությանը, կա մոլեկուլների զանգվածի կենտրոնների մասնակի դասավորություն։ Այս դեպքում յուրաքանչյուր շերտի դիրեկտորը այլեւս չի պառկում շերտի հարթության մեջ, ինչպես խոլեստերինի դեպքում, այլ դրա հետ որոշակի անկյուն է կազմում։

Կախված շերտերում մոլեկուլների դասավորության բնույթից, սմեկտիկ հեղուկ բյուրեղները բաժանվում են երկու խմբի. smectics հետ ոչ կառուցվածքայինԵվ smectics կառուցվածքային շերտերով.

IN smectic հեղուկ բյուրեղներ ոչ կառուցվածքային շերտերովՇերտերում մոլեկուլների զանգվածի կենտրոնները գտնվում են քաոսային կերպով, ինչպես հեղուկի մեջ։ Մոլեկուլները կարող են բավականին ազատ շարժվել շերտի երկայնքով, սակայն նրանց զանգվածի կենտրոնները գտնվում են նույն հարթության վրա։ Այս հարթությունները, որոնք կոչվում են smectic, գտնվում են միմյանցից նույն հեռավորության վրա, մոտավորապես հավասար են մոլեկուլի երկարությանը: Նկ. Նկար 7.21ա-ում ներկայացված է մոլեկուլների դասավորությունը նման սմեկտիկայում: Նկարում ցուցադրված հեղուկ բյուրեղի համար I-ի ուղղությունը և հարթության նորմալ n-ը համընկնում են ուղղությամբ: Այլ կերպ ասած, մոլեկուլների երկար առանցքները ուղղահայաց են smectic շերտերին: Նման հեղուկ բյուրեղները կոչվում են smectics A. Նկ. Նկար 7.21b-ը ցույց է տալիս ոչ կառուցվածքային շերտերով սմեկտիկա, որտեղ դիրեկտորը ուղղորդված չէ նորմալի երկայնքով դեպի շերտը, այլ կազմում է դրա հետ որոշակի անկյուն: Մոլեկուլների այս դասավորությամբ հեղուկ բյուրեղները կոչվում են smectics C: smectic հեղուկ բյուրեղների ավելի բարդ դասավորություն կա, քան smectic A և C: Օրինակ է smectic F, որի դասակարգման մանրամասները դեռ ամբողջությամբ ուսումնասիրված չեն:

IN smectics կառուցվածքային շերտերովմենք արդեն գործ ունենք եռաչափ վիճակագրական պատվերի հետ։ Այստեղ մոլեկուլների զանգվածի կենտրոնները նույնպես ընկած են սմեկտիկական շերտերում, բայց կազմում են երկչափ վանդակ։ Այնուամենայնիվ, ի տարբերություն բյուրեղային նյութերի, շերտերը կարող են ազատորեն սահել միմյանց համեմատ (ինչպես մյուս smectics-ում): Շերտերի այս ազատ սահելու պատճառով բոլոր smectics օճառի նման զգացողություն ունեն շոշափելիս: Այստեղից էլ նրանց անվանումը (հունարեն «smegma» բառը նշանակում է օճառ): Մի շարք smectics-ում մոլեկուլների զանգվածի կենտրոնների դասավորությունը նույնն է, ինչ smectic B-ում, բայց I-ի և նորմալ n-ի միջև անկյունը դեպի շերտերը զրոյական չեն: Այս դեպքում ձևավորվում է կեղծ էքսագոնալ մոնոկլինիկական պատվեր։ Այդպիսի սմեկտիկաները կոչվում են H smectics Կան նաև D smectics, որոնք մոտ են մարմնի կենտրոնացված վանդակով խորանարդ կառուցվածքին։ Նոր սինթեզված հեղուկ բյուրեղների թվում կան այնպիսիք, որոնք չեն կարող դասակարգվել որպես նեմատիկներ, խոլեստերիններ և սմեկտիկաներ: Նրանք սովորաբար կոչվում են էկզոտիկ մեզոֆազներ: Դրանց թվում են, օրինակ, այսպես կոչված սկավառակաձև հեղուկ բյուրեղները կամ դիսկոտիկները, որոնք ինտենսիվ ուսումնասիրվում են։

1.3. Բևեռացման մանրադիտակը հեղուկ բյուրեղների ուսումնասիրության առաջին մեթոդն է, այսինքն, այն նկարից, որը հետազոտողը նկատում է խաչաձև բևեռացնողների բևեռացնող մանրադիտակում, կարելի է դատել, թե ինչպիսի մեզոֆազ, ինչպիսի հեղուկ բյուրեղային փուլ է ձևավորվում: Սա բնորոշ պատկերն է նեմատիկ փուլի համար, որի մոլեկուլները կազմում են միայն կողմնորոշման կարգ։ Ահա թե ինչ տեսք ունի smectic փուլը. Այս ամենի մասշտաբի մասին պատկերացում կազմելու համար, այսինքն՝ այն շատ ավելի մեծ է, քան մոլեկուլային մասշտաբը. նկարի լայնությունը հարյուրավոր միկրոն է, այսինքն՝ մակրոսկոպիկ պատկեր է՝ ալիքի երկարությունից շատ ավելի մեծ։ տեսանելի լույսից։ Իսկ նման նկարները վերլուծելով կարելի է դատել, թե ինչպիսի կառույց կա։ Բնականաբար, այս մեզոֆազների կառուցվածքը և որոշ կառուցվածքային առանձնահատկություններ որոշելու ավելի ճշգրիտ մեթոդներ կան՝ մեթոդներ, ինչպիսիք են ռենտգենյան դիֆրակցիոն վերլուծությունը, տարբեր տեսակի սպեկտրոսկոպիա, սա մեզ թույլ է տալիս հասկանալ, թե ինչպես և ինչու են մոլեկուլները այս կամ այն ​​ձևով փաթեթավորված: .

Խոլեստերիկ մեզոֆազն այսպիսի տեսք ունի՝ բնորոշ նկարներից մեկը.

Երբ ջերմաստիճանը փոխվում է, նկատվում է բեկման փոփոխություն, ուստի գույները փոխվում են, մենք մոտենում ենք անցմանը, և նկատվում է անցում դեպի իզոտրոպ հալեցում, այսինքն ՝ ամեն ինչ մթնել է, խաչված բևեռացնողների մեջ տեսանելի է մութ պատկեր:

Հեղուկ բյուրեղյա պոլիմերներ.

Հեղուկ բյուրեղային (LC) պոլիմերները բարձր մոլեկուլային միացություններ են, որոնք ունակ են փոխակերպվել LC վիճակի որոշակի պայմաններում (ջերմաստիճան, ճնշում, կոնցենտրացիան լուծույթում): Պոլիմերների LC վիճակը հավասարակշռության փուլային վիճակ է, որը միջանկյալ դիրք է զբաղեցնում ամորֆ և բյուրեղային վիճակների միջև, հետևաբար այն հաճախ կոչվում է նաև մեսոմորֆ կամ մեզոֆազ (հունարեն մեսոս - միջանկյալ): Մեզոֆազի բնորոշ առանձնահատկություններն են մակրոմոլեկուլների (կամ դրանց բեկորների) դասավորության կողմնորոշման առկայությունն ու արտաքին ազդեցության բացակայության դեպքում ֆիզիկական հատկությունների անիզոտրոպիան։ Շատ կարևոր է ընդգծել, որ LC փուլը ձևավորվում է ինքնաբերաբար, մինչդեռ պոլիմերում կողմնորոշման կարգը կարող է հեշտությամբ առաջանալ՝ պարզապես նմուշը ձգելով՝ մակրոմոլեկուլների բարձր անիզոդիմետրիայի (ասիմետրիայի) պատճառով:

Եթե ​​պոլիմերները ջերմային գործողության (ջեռուցման կամ սառեցման) արդյունքում անցնում են LC վիճակի կամ մեզոֆազի, դրանք կոչվում են ջերմատրոպ LC պոլիմերներ, եթե LC փուլը ձևավորվում է, երբ պոլիմերները լուծվում են որոշակի լուծիչներում, ապա դրանք կոչվում են լյոտրոպ LC պոլիմերներ:

Առաջին գիտնականները, ովքեր կանխատեսել են պոլիմերների՝ մեզոֆազի ձևավորման հնարավորությունը, Վ.Ա. Կարգին և Պ.Ֆլորին։

Դասախոսություն 4/1

Առարկա. Պոլիմերների ֆիզիկական վիճակները. Բյուրեղային, ամորֆ և հեղուկ բյուրեղային պոլիմերներ:

Տարբերել ագրեգատ և փուլպոլիմերների վիճակներ.

Գոյություն ունեն պոլիմերներ երկու ագրեգացիոն վիճակներում: դժվարԵվ հեղուկԱգրեգացիայի երրորդ վիճակը՝ գազային, գոյություն չունի պոլիմերների համար՝ մակրոմոլեկուլների մեծ չափերի պատճառով առաջացած միջմոլեկուլային փոխազդեցության շատ բարձր ուժերի պատճառով:

IN դժվարԻրենց ագրեգացման վիճակում պոլիմերները բնութագրվում են մոլեկուլների բարձր փաթեթավորման խտությամբ, մարմիններում որոշակի ձևի և ծավալի առկայությամբ և դրանք պահպանելու ունակությամբ։ Պինդ վիճակն իրականացվում է, եթե միջմոլեկուլային փոխազդեցության էներգիան գերազանցում է մոլեկուլների ջերմային շարժման էներգիան։

IN հեղուկագրեգացման վիճակում պահպանվում է մակրոմոլեկուլների բարձր փաթեթավորման խտությունը։ Այն բնութագրվում է որոշակի ծավալով, որոշակի ձևով: Այնուամենայնիվ, այս վիճակում պոլիմերը քիչ դիմադրություն ունի այս ձևը պահպանելու համար: Ահա թե ինչու

պոլիմերը վերցնում է նավի ձևը:

Նրանք գոյություն ունեն ագրեգացման երկու վիճակներում ջերմապլաստիկ պոլիմերներ, որոնք կարող են հալվել: Դրանք ներառում են բազմաթիվ գծային և ճյուղավորված պոլիմերներ՝ պոլիէթիլեն, պոլիպրոպիլեն, պոլիամիդներ, պոլիտետրաֆտորէթիլեն և այլն։

ԱՐՏ պոլիմերները, ինչպես նաև գծային և ճյուղավորված պոլիմերները, որոնք տաքացնելիս ձեռք են բերում ցանցային կառուցվածք, գոյություն ունեն միայն ք. պինդ վիճակ.

Կախված մակրոմոլեկուլների դասավորության կարգի աստիճանից՝ պոլիմերները կարելի է գտնել երեքում. փուլային վիճակներ: բյուրեղային, հեղուկ բյուրեղյաԵվ ամորֆ.

Բյուրեղայինվիճակը բնութագրվում է հեռահար կարգը մասնիկների դասավորության մեջ , այսինքն՝ հարյուրավոր և հազարավոր անգամներ ավելի մեծ, քան բուն մասնիկների չափը։

Հեղուկ բյուրեղյաՄիջանկյալ վիճակ բյուրեղային և ամորֆ միջև:

Ամորֆբնութագրվում է փուլային վիճակը փակել կարգը դիրքում մասնիկներ , այսինքն՝ մասնիկների չափերի հետ համեմատելի հեռավորությունների վրա դիտարկվող կարգը։

Պոլիմերների բյուրեղային վիճակ

Պոլիմերների բյուրեղային վիճակը բնութագրվում է նրանով, որ մակրոմոլեկուլների միավորները կազմում են եռաչափ հեռահար կարգով կառուցվածքներ։ Այս կառույցների չափը չի գերազանցում մի քանի միկրոն; դրանք սովորաբար կոչվում են բյուրեղներ . Ի տարբերություն ցածր մոլեկուլային նյութերի, պոլիմերները երբեք ամբողջությամբ չեն բյուրեղանում, բյուրեղների հետ միասին դրանցում պահպանվում են ամորֆ հատվածներ (խանգարված կառուցվածքով)։ Հետեւաբար, բյուրեղային վիճակում գտնվող պոլիմերները կոչվում են ամորֆ-բյուրեղային կամ մասամբ բյուրեղային: Նմուշում բյուրեղային շրջանների ծավալային պարունակությունը կոչվում է բյուրեղության աստիճանը . Այն քանակականացվում է կառուցվածքի նկատմամբ զգայուն տարբեր մեթոդներով: Դրանցից ամենատարածվածներն են՝ խտության չափում, ռենտգեն դիֆրակցիոն մեթոդ, IR սպեկտրոսկոպիա, NMR։ Պոլիմերների մեծ մասի համար բյուրեղության աստիճանը տատանվում է 20-ից 80%՝ կախված մակրոմոլեկուլների կառուցվածքից և բյուրեղացման պայմաններից։

Որոշվում է բյուրեղների մորֆոլոգիան և դրանց ագրեգացման տեսակը բյուրեղացման մեթոդ . Այսպիսով, նոսր լուծույթներից դանդաղ բյուրեղացման ժամանակցածր մոլեկուլային լուծիչներում (խտությունը ~ 0,01%) բյուրեղները միայնակ, կանոնավոր երեսպատված թիթեղներ են ( լամելաներ ), որոնք առաջանում են մակրոմոլեկուլը «իր վրա» ծալելով (նկ. 1)։

Նկ.1. Ծալված մակրոմոլեկուլների շերտավոր բյուրեղի կառուցվածքի սխեման

սվարկա-տեղեկատվություն/com

Շերտերի հաստությունը սովորաբար 10-15 նմ է և որոշվում է ծալքի երկարությամբ, իսկ դրանց երկարությունը և լայնությունը կարող են տարբեր լինել լայն սահմաններում։ Այս դեպքում մակրոմոլեկուլի առանցքը պարզվում է, որ ուղղահայաց է ափսեի հարթությանը, և ափսեի մակերեսին առաջանում են օղակներ (նկ. 2): Շրջանների առկայության պատճառով, որոնցում հավաքվում են ծալովի մակրոմոլեկուլների օղակները, չկա ամբողջական բյուրեղային կարգ։ Բյուրեղության աստիճանը նույնիսկ առանձին պոլիմերային միաբյուրեղների համար միշտ 100%-ից պակաս է (օրինակ՝ պոլիէթիլենի համար՝ 80-90%)։ Պոլիմերային միայնակ բյուրեղների մորֆոլոգիան արտացոլում է նրանց բյուրեղային ցանցերի համաչափությունը, իսկ հաստությունը խիստ կախված է բյուրեղացման ջերմաստիճանից և կարող է մի քանի անգամ տատանվել:

Բրինձ. 2. Պոլիէթիլենային բյուրեղներում մակրոմոլեկուլների ծալքեր սվարկա-տեղեկատվություն/com

Շերտավոր բյուրեղների այլասերված ձևն են ֆիբրիլային բյուրեղներ (ֆիբրիլներ), որոնք բնութագրվում են երկարության և հաստության մեծ հարաբերակցությամբ (նկ. 3): Դրանք զարգանում են այնպիսի պայմաններում, որոնք նպաստում են երեսներից մեկի արտոնյալ աճին, օրինակ՝ լուծիչների գոլորշիացման բարձր արագությամբ: Մանրաթելերի հաստությունը սովորաբար կազմում է 10 -20 նմ, իսկ երկարությունը հասնում է շատ միկրոնների։

Բրինձ. 3. բ - միկրոֆիբրիլ; գ - ֆիբրիլ. Էլեկտրոնների դիֆրակցիայի սկանավորում.. www. ntmdt. ru

Բյուրեղյա թիթեղները ներկայացնում են լուծույթից բյուրեղացման ամենապարզ ձևը: Բյուրեղացման արագության աճը կամ լուծույթի կոնցենտրացիայի ավելացումը հանգեցնում է ավելի բարդ կառուցվածքների առաջացմանը. մեծ քանակությամբ թիթեղներ, պտուտակավոր տեռասներ, «երկվորյակներ» և այլն։ Համակենտրոնացման հետագա աճով, սֆերուլիտներ . Սֆերուլիտներ առաջանում են նաև հալոցքներից պոլիմերների բյուրեղացման ժամանակ։ Սա պոլիմերներում բյուրեղային գոյացությունների ամենատարածված և տարածված ձևն է:

IN սֆերուլիտներ լամելները շառավղով շեղվում են ընդհանուր կենտրոններից (նկ. 4): Էլեկտրոնային մանրադիտակի ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ սֆերուլիտների ֆիբրիլը կազմված է միմյանց վրա դրված և սֆերուլիտի շառավղով ոլորված բազմաթիվ շերտավորներից։ Դիտվում են մի քանի միկրոնից մինչև մի քանի սմ տրամագծով սֆերուլիտներ, բլոկային նմուշներում հայտնվում են եռաչափ սֆերուլիտներ, իսկ բարակ թաղանթներում՝ երկչափ, հարթ: Ենթադրվում է, որ բլոկային նմուշների բյուրեղներում մակրոմոլեկուլի մի մասն ունի ծալված կոնֆորմացիա, իսկ մյուս մասը բյուրեղից անցնում է բյուրեղային՝ դրանք միացնելով միմյանց։ Այս «անցնող» շղթաներն ու ծալովի շրջանները կազմում են սֆերուլիտների ամորֆ մասը։

Բրինձ. 4. Պոլիէթիլենային սեբակատի օղակաձև սֆերուլիտներ

Նույն պոլիմերը, կախված բյուրեղացման պայմաններից, կարող է ձևավորվել սֆերուլիտներ տարբեր տեսակներ ( շառավղային, օղակաձև ) (նկ. 5): Գերսառեցման ցածր աստիճանի դեպքում սովորաբար առաջանում են օղակաձեւ սֆերուլիտներ, բարձր աստիճանների դեպքում՝ շառավղային սֆերուլիտներ։ Օրինակ, պոլիպրոպիլենային սֆերուլիտներն ունեն տարբեր օպտիկական հատկություններ և նույնիսկ տարբեր հալման կետեր՝ կախված բյուրեղային ձևափոխությունից, որում պոլիմերը բյուրեղանում է: Իր հերթին, պոլիպրոպիլենային սֆերուլիտները մոնոկլինիկ բջիջով կարող են լինել կամ դրական կամ բացասական: Սֆերուլիտը կոչվում է դրական, եթե նրա երկհարվածությունը զրոյից մեծ է: Եթե ​​այն զրոյից փոքր է, ապա սֆերուլիտը բացասական է։

Նկ.5. Սֆերուլիտների տեսակները՝ ա - շառավղային, բ - օղակաձև։

Հալվածքի բյուրեղացումը հալման կետին մոտ ջերմաստիճանում (գերհովացում ոչ ավելի, քան 1˚C) տեղի է ունենում շատ դանդաղ և հանգեցնում է հարթեցված շղթաներից կառուցված ամենակատարյալ բյուրեղային կառուցվածքների ձևավորմանը: Ուղղված շղթաներով բյուրեղացման մեխանիզմը գործնականում հազվադեպ է իրականացվում: Դա անելու համար հալոցքը սառեցնելու հետ միաժամանակ անհրաժեշտ է կիրառել մեծ լարումներ։

Պոլիմերների մեծ մասը բյուրեղանում է սֆերուլիտների տեսքով։ Այնուամենայնիվ, որոշ դեպքերում բլոկային պոլիմերում հայտնաբերվում են միայն շերտավոր բյուրեղների խմբեր: Հայտնաբերվել են նաև միաբյուրեղների և սֆերուլիտների միջև միջանկյալ կառուցվածքային գոյացություններ։ Հաճախ այդ կառույցները երեսապատված են և մեծ չափերով՝ մինչև տասնյակ միկրոններ: Դեռևս պարզված չէ, թե արդյոք առկա են միջանկյալ կառուցվածքների որոշակի քանակ, թե՞ տարբեր ձևաբանական ձևեր շարունակաբար փոխակերպվում են մեկը մյուսի:

Պոլիմերների ամորֆ վիճակ

Ամորֆպոլիմերները չունեն բյուրեղային կառուցվածք:Պոլիմերների այս վիճակը բնութագրվում է.

· մակրոմոլեկուլների դասավորվածության եռաչափ հեռահար կարգի բացակայություն,

· Մակրոմոլեկուլների միավորների կամ հատվածների դասավորության կարճ հեռահար կարգը, որն արագորեն անհետանում է, երբ նրանք հեռանում են միմյանցից:

Պոլիմերային մոլեկուլները, կարծես, ձևավորում են «երակներ», որոնց կյանքը շատ երկար է պոլիմերների հսկայական մածուցիկության և մոլեկուլների մեծ չափերի պատճառով: Հետեւաբար, որոշ դեպքերում նման պարսերը գործնականում մնում են անփոփոխ։ IN ամորֆ նույնպես լավ վիճակում են պոլիմերային լուծույթներ Եվ պոլիմերային ժելե .

Ամորֆ պոլիմերները միաֆազ են և կառուցված են փաթեթներով հավաքված շղթայական մոլեկուլներից: Փաթեթները կառուցվածքային տարրեր են և ունակ են շարժվել հարևան տարրերի համեմատ: Որոշ ամորֆ պոլիմերներ կարող են կառուցվել գնդիկԳնդիկները բաղկացած են մեկ կամ մի քանի մակրոմոլեկուլներից, որոնք գլորված են գնդաձև մասնիկների մեջ (նկ. 6): Մակրոմոլեկուլները գնդակի մեջ ծալելու հնարավորությունը որոշվում է նրանց բարձր ճկունությամբ և ներմոլեկուլային փոխազդեցության ուժերի գերակշռությամբ միջմոլեկուլային փոխազդեցության ուժերի նկատմամբ։

Նկ.6. Երկաթի համալիրի չորս մոլեկուլ պարունակող հեմոգլոբինի գնդաձև ձևը

www. կրուգոսվետ. ru

Ամորֆ պոլիմերները, կախված ջերմաստիճանից, կարող են լինել երեք վիճակում, որոնք տարբերվում են ջերմային շարժման բնույթով. ապակեպատ, բարձր առաձգականԵվ մածուցիկ. Այն փուլը, որում գտնվում է պոլիմերը, որոշվում է նրա կառուցվածքի փոփոխությամբ և գծային պոլիմերների մակրոմոլեկուլների միջև սոսնձման ուժերով։

ժամը ցածր ջերմաստիճաններ ամորֆ պոլիմերներ են հայտնաբերվել ապակեպատվիճակ. Մոլեկուլային հատվածները շարժունակություն չունեն, և պոլիմերը ամորֆ վիճակում իրեն սովորական պինդ է պահում։ Այս վիճակում նյութը փխրուն . Բարձր առաձգական վիճակից անցումը ապակե վիճակի ջերմաստիճանի նվազմամբ կոչվում է ապակե անցում , իսկ նման անցման ջերմաստիճանն է ապակու անցման ջերմաստիճանը .

Բարձր առաձգականությունառաջանում է պայման, որը բնութագրվում է պոլիմերի հեշտությամբ ձգվելու և նեղանալու ունակությամբ բավականին բարձր ջերմաստիճաններում , երբ ջերմային շարժման էներգիան բավարար է դառնում մոլեկուլի հատվածների շարժում առաջացնելու համար, բայց դեռ բավարար չէ մոլեկուլն ամբողջությամբ շարժման մեջ դնելու համար։ Բարձր առաձգական վիճակում պոլիմերները, համեմատաբար փոքր մեխանիկական լարումների տակ, ունեն շատ մեծ առաձգական դեֆորմացիա . Օրինակ, ռետինները կարող են ձգվել գրեթե 10 անգամ:

IN մածուցիկվիճակը, կարող է շարժվել ոչ միայն հատվածները, այլև ամբողջ մակրոմոլեկուլը։ Պոլիմերները ձեռք են բերում հոսելու հատկություն, սակայն, ի տարբերություն սովորական հեղուկների, դրանց հոսքը միշտ ուղեկցվում է բարձր առաձգական դեֆորմացիայի զարգացմամբ։ Այս վիճակում գտնվող նյութը, փոքր ուժերի ազդեցության տակ, ցուցադրվում է անշրջելի պլաստիկ դեֆորմացիա , որը կարող է օգտագործվել դրա տեխնոլոգիական մշակման համար։

Մակրոմոլեկուլների գծային կառուցվածքով ամորֆ վիճակում գտնվող պոլիմերները առաձգական-մածուցիկ մարմիններ են, իսկ երբ ձևավորվում է ուժեղ տարածական կառուցվածք, դրանք մածուցիկ մարմիններ են։

Ցանկացած արտաքին ազդեցություն, որն ազդում է ամորֆ մարմիններում մասնիկների շարժունակության վրա (ջերմաստիճանի, ճնշման փոփոխություններ) ազդում է ֆիզիկական հատկությունների վրա (նյութի դիէլեկտրական բնութագրերը, գազի թափանցելիությունը):

Պոլիմերների հեղուկ բյուրեղային վիճակ

Հեղուկ բյուրեղները անսովոր նյութեր են: Նրանք միավորում են հեղուկների և պինդ մարմիններին բնորոշ հատկությունները, ինչպես արտացոլված է անվանման մեջ: Հեղուկներից նրանք վերցրել են հեղուկություն, այսինքն՝ այն անոթի ձևը վերցնելու ունակությունը, որի մեջ դրանք լցվում են։ Պինդ բյուրեղային մարմիններից - անիզոտրոպիա հատկությունները . Վերջինս բացատրվում է հեղուկ բյուրեղների կառուցվածքով՝ դրանցում մոլեկուլները դասավորված են ոչ թե քաոսային, այլ կարգուկանոն։ Այնուամենայնիվ, ոչ այնքան խիստ, որքան ամուր բյուրեղներում

Ոչ բոլոր միացություններն են անցնում հեղուկ բյուրեղային վիճակի, այլ միայն նրանք, որոնց մոլեկուլները ունեն զգալի անիզոմետրիա (ձողիկների կամ սկավառակների ձև): Կախված մոլեկուլների փաթեթավորումից՝ դրանք առանձնանում են երեք տեսակի կառույցներհեղուկ բյուրեղներ - smectic , նեմատիկ Եվ խոլեստերին .

Սմեկտիկա,թերևս ամենամոտն է սովորական բյուրեղներին: Դրանցում մոլեկուլները փաթեթավորված են շերտերով, իսկ զանգվածի կենտրոնները՝ ամրացված (նկ. 7): IN նեմատիկաներԸնդհակառակը, մոլեկուլների զանգվածի կենտրոնները գտնվում են քաոսային կերպով, սակայն դրանց մոլեկուլների առանցքները, սովորաբար ձողաձև, զուգահեռ են միմյանց (նկ. 8): Այս դեպքում ասվում է, որ դրանք բնութագրվում են կողմնորոշման կարգով։

Երրորդ տեսակի հեղուկ բյուրեղների ամենաբարդ կառուցվածքն է խոլեստերին.Խոլեստերինի ձևավորման համար պահանջվում են այսպես կոչված քիրալ մոլեկուլներ, այսինքն՝ անհամատեղելի իրենց հայելային պատկերի հետ։

Բրինձ. 7. Հեղուկ բյուրեղի սխեմատիկ պատկերը սմեկտիկական փուլում

http://dic. ակադեմիական. ru/

https://pandia.ru/text/80/219/images/image009_79.jpg" alt="Նկ. 1. Նկարում պատկերված է խոլեստերիական փուլում ռեժիսորի 180° պտույտը: Համապատասխան հեռավորությունն է. կես ցիկլը, p /2." width="178" height="146">!}

Նկ.9. Խոլեստերինի հեղուկ բյուրեղի սխեմատիկ նկարազարդում

dic. ակադեմիական. ru

Նման պոլիմերային շղթայի մեջ կարող են ներառվել այլ ֆունկցիոնալ խմբեր, օրինակ. ֆոտոքրոմիկ լույսի վերահսկվող խմբեր, կամ էլեկտրաակտիվ խմբեր, որոնք ուղղված են էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ.

Հեղուկ բյուրեղներն իրենք մածուցիկ հեղուկներ են միայն նեղ ջերմաստիճանի միջակայքում: Հետեւաբար, նրանք ունեն իրենց հատուկ հատկությունները միայն այս ջերմաստիճանի միջակայքում: Հեղուկ-բյուրեղային պոլիմերները, ի տարբերություն հեղուկ բյուրեղների, սառչելիս պահպանում են հեղուկ-բյուրեղային փուլի և՛ կառուցվածքը, և՛ հատկությունները: Այսինքն՝ կարելի է պինդ նյութի մեջ ֆիքսել զգայուն հեղուկ բյուրեղային կառուցվածքը՝ չկորցնելով, օրինակ, նրա յուրահատուկ օպտիկական հատկությունները։

Խոլեստերինները հեշտությամբ արձագանքում են ջերմաստիճանին: Ոմանք շատ արագ փոխում են գույնը շատ փոքր ջերմաստիճանի փոփոխությամբ. դուք կարող եք դրանք օգտագործել եզակի ստեղծելու համար ջերմային պատկերներ , կամ ջերմաստիճանի ցուցիչներ. Օրինակ, նման նյութի մակերեսը լազերով ճառագայթելով՝ կարելի է ուսումնասիրել դրա ճառագայթի ինտենսիվության բաշխումը։ Խոլեստերինային պոլիմերներից պատրաստված ծածկույթները կարող են օգտագործվել օդանավը քամու թունելում փորձարկելու համար, քանի որ ջերմաստիճանի բաշխումը հստակ ցույց կտա, թե որ վայրերում կա ավելի շատ տուրբուլենտություն և որտեղ կա օդի շերտավոր հոսք օդանավի շուրջ:

Պոլիմերային խոլեստերինի օգտագործման ամենահետաքրքիր օրինակներից է պատրաստումը լույսի կառավարվող ֆիլմեր . Եթե ​​ֆոտոքրոմային խմբով մոնոմերը ներմուծվում է պոլիմերային շղթայի մեջ, որի ձևը փոխվում է որոշակի ալիքի երկարության լույսի ներքո, ապա խոլեստերինի կառուցվածքում կարող է փոխվել պարույրի քայլը։ Այսինքն՝ նյութը լույսով ճառագայթելով՝ կարող ես փոխել դրա գույնը։ Ստացված նյութի այս հատկությունը կարող է օգտագործվել գունային տեղեկատվությունը գրանցելու և պահելու համար, in հոլոգրաֆիա Եվ ցուցադրման տեխնոլոգիա .

Այնուամենայնիվ, պարույրի բարձրությունը կարող է փոխվել ոչ միայն լույսի և ջերմաստիճանի փոփոխությունների ազդեցությամբ (ինչպես ջերմային պատկերիչներում), այլև էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի ազդեցությամբ: Դա անելու համար անհրաժեշտ է ներմուծել էլեկտրաակտիվ կամ մագնիսական ակտիվ խմբեր. Էլեկտրական կամ մագնիսական դաշտի ազդեցությունը հանգեցնում է հեղուկ բյուրեղների մոլեկուլների կողմնորոշմանը և աղավաղմանը, այնուհետև խոլեստերինի պարույրի ամբողջական լուծարմանը:

Հեղուկ բյուրեղային պոլիմերների ուսումնասիրությունը, որոնք շատ ավելի երիտասարդ են, քան ցածր մոլեկուլային հեղուկ բյուրեղները, կբացահայտեն նրանց ֆիզիկաքիմիական վարքի շատ ավելի անհայտ ասպեկտներ: