लिक्विड क्रिस्टल पॉलिमर निर्माता। लिक्विड क्रिस्टल पॉलिमर

रूसी संघ के शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय

कज़ान (वोल्गा क्षेत्र) संघीय विश्वविद्यालय

रासायनिक संस्थान का नाम रखा गया। ए. एम. बटलरोवा

अकार्बनिक रसायन विज्ञान विभाग

विषय पर सार:

« लिक्विड क्रिस्टल पॉलिमर"

काम पूरा हो गया है

समूह 714 का छात्र

खिकमतोवा जी.जेड.

मैंने काम की जांच की

इग्नातिवा के.ए

कज़ान-2012।

परिचय………………………………………………………………………….3

1. लिक्विड क्रिस्टल……………………………………………………

1.1.खोज का इतिहास…………………………………………………………4

1.2. क्रिस्टलीय चरण के प्रकार…………………………………………..7

1.3.लिक्विड क्रिस्टल का अध्ययन करने की विधियाँ…………………………………………11

2. लिक्विड क्रिस्टल पॉलिमर………………………………………….13

2.1.एलसी पॉलिमर के आणविक डिजाइन के सिद्धांत............14

2.2. लिक्विड क्रिस्टल पॉलिमर के मुख्य प्रकार……………….18

2.3.एलसी पॉलिमर के गुणों की संरचना और विशेषताएं..................................20

2.4.आवेदन के क्षेत्र………………………………………………..

2.4.1. विद्युत क्षेत्र नियंत्रण - पतली-फिल्म ऑप्टिकल सामग्री प्राप्त करने का मार्ग……………………………………21

2.4.2.कोलेस्टेरिक एलसी पॉलिमर - स्पेक्ट्रोजोनल फिल्टर और गोलाकार पोलराइज़र…………………………………………………….23

2.4.3. जानकारी रिकॉर्ड करने के लिए नियंत्रित ऑप्टिकली सक्रिय मीडिया के रूप में एलसी पॉलिमर……………………………………………………………………..24

2.4.4.सुपर-हाई-स्ट्रेंथ फाइबर और स्व-प्रबलित प्लास्टिक……………………………………………………………………………………25

प्रयुक्त साहित्य……………………………………………….…28

आवेदन पत्र।

परिचय।

पॉलिमर विज्ञान में 80 के दशक को एक नए क्षेत्र के जन्म और तेजी से विकास द्वारा चिह्नित किया गया था - तरल क्रिस्टलीय पॉलिमर का रसायन विज्ञान और भौतिकी। यह क्षेत्र, जिसने सिंथेटिक रसायनज्ञों, सैद्धांतिक भौतिकविदों, शास्त्रीय भौतिक रसायनज्ञों, बहुलक वैज्ञानिकों और प्रौद्योगिकीविदों को एकजुट किया, एक गहन रूप से विकसित नई दिशा में विकसित हुआ, जिसने उच्च शक्ति वाले रासायनिक फाइबर के निर्माण में बहुत जल्दी व्यावहारिक सफलता हासिल की, और आज ध्यान आकर्षित करता है। ऑप्टिशियंस और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स विशेषज्ञ। लेकिन मुख्य बात यह भी नहीं है, बल्कि तथ्य यह है कि पॉलिमर और पॉलिमर सिस्टम में तरल क्रिस्टलीय अवस्था, जैसा कि यह निकला, न केवल बेहद सामान्य है - आज कई सैकड़ों पॉलिमर तरल क्रिस्टल का वर्णन किया गया है - बल्कि एक स्थिर का भी प्रतिनिधित्व करता है बहुलक निकायों की संतुलन चरण स्थिति।
इसमें कुछ विरोधाभास भी है. 1988 में, ऑस्ट्रियाई वनस्पतिशास्त्री एफ. रेनित्ज़र द्वारा पहले तरल क्रिस्टलीय पदार्थ, कोलेस्टेरिल बेंजोएट का वर्णन करने के बाद से शताब्दी मनाई गई थी। पिछली शताब्दी के 30 के दशक में, कम आणविक भार वाले कार्बनिक तरल क्रिस्टल की भौतिकी विकसित की गई थी, और 60 के दशक में, इन क्रिस्टल पर आधारित लाखों उपकरण पहले से ही दुनिया में काम कर रहे थे। हालाँकि, 60 और 70 के दशक में, अधिकांश बहुलक वैज्ञानिक, उदाहरण के लिए, कोलेस्टेरिक प्रकार के थर्मोट्रोपिक तरल क्रिस्टलीय पॉलिमर के अस्तित्व की कल्पना नहीं कर सकते थे, और सामान्य तौर पर ऐसी प्रणालियाँ असामान्य मैक्रोमोलेक्युलर वस्तुओं के विदेशी प्रतिनिधि प्रतीत होती थीं। और वास्तव में, हाल के वर्षों में जानकारी का एक प्रकार का "विस्फोट" हुआ है, और आज हर महीने दर्जनों द्वारा संश्लेषित लियोट्रोपिक और थर्मोट्रोपिक तरल क्रिस्टलीय पॉलिमर से कोई भी आश्चर्यचकित नहीं होता है।

इस काम में, मैं इस बारे में बात करना चाहता था कि लिक्विड क्रिस्टलीय अवस्था की खोज कब और कैसे हुई, अन्य वस्तुओं की तुलना में लिक्विड क्रिस्टल में क्या अनोखा है, लिक्विड क्रिस्टलीय पॉलिमर के बारे में और वे दिलचस्प और अद्भुत क्यों हैं।

तरल क्रिस्टल.

अधिकांश पदार्थ एकत्रीकरण की केवल तीन अवस्थाओं में मौजूद हो सकते हैं: ठोस, तरल और गैसीय। किसी पदार्थ का तापमान बदलकर उसे क्रमानुसार एक अवस्था से दूसरी अवस्था में स्थानांतरित किया जा सकता है। आमतौर पर ठोसों की संरचना पर विचार किया जाता था, जिसमें क्रिस्टल और अनाकार पिंड शामिल होते थे। क्रिस्टल की एक विशिष्ट विशेषता उनमें लंबी दूरी के क्रम और अनिसोट्रॉपी गुणों का अस्तित्व है (समरूपता के केंद्र वाले क्रिस्टल को छोड़कर)। अनाकार ठोसों में केवल अल्प-सीमा क्रम होता है और, परिणामस्वरूप, वे आइसोट्रोपिक होते हैं। तरल में लघु-परास क्रम भी मौजूद होता है, लेकिन तरल में श्यानता बहुत कम होती है, यानी तरलता होती है।

पदार्थ की सूचीबद्ध तीन अवस्थाओं के अतिरिक्त, एक चौथी अवस्था भी होती है, जिसे कहा जाता है तरल स्फ़टिक।इसे ठोस और तरल के बीच का मध्यवर्ती भी कहा जाता है मेसोमोर्फिक अवस्था. इस अवस्था में जटिल छड़ के आकार या डिस्क के आकार के अणुओं वाले कार्बनिक पदार्थ बहुत बड़ी संख्या में हो सकते हैं। ऐसे में उन्हें बुलाया जाता है तरल क्रिस्टलया मेसोफ़ेज़।

इस अवस्था में, पदार्थ में क्रिस्टल की कई विशेषताएं होती हैं, विशेष रूप से, यह यांत्रिक, विद्युत, चुंबकीय और ऑप्टिकल गुणों की अनिसोट्रॉपी द्वारा विशेषता होती है, और साथ ही उनमें एक तरल के गुण होते हैं। तरल पदार्थ की तरह, वे तरल होते हैं और जिस बर्तन में उन्हें रखा जाता है उसी का आकार ले लेते हैं।

उनके सामान्य गुणों के आधार पर, एलसी को दो बड़े समूहों में विभाजित किया जा सकता है। तापमान में परिवर्तन होने पर बनने वाले लिक्विड क्रिस्टल कहलाते हैं थर्मोट्रोपिक.तरल क्रिस्टल जो विलयन में तब दिखाई देते हैं जब उनकी सांद्रता बदलती है, कहलाते हैं लियोट्रोपिक.

1.1. लिक्विड क्रिस्टल की खोज 1888 में हुई थी। वनस्पति विज्ञान के ऑस्ट्रियाई प्रोफेसर एफ. रेनिट्जर अपने द्वारा संश्लेषित नए पदार्थ, कोलेस्टेरिल बेंजोएट का अध्ययन करते हुए, जो कोलेस्ट्रॉल और बेंजोइक एसिड का एक एस्टर है।

उन्होंने पाया कि जब 145° तक गर्म किया जाता है, तो क्रिस्टलीय चरण (सफेद पाउडर) एक अजीब बादल वाले तरल में बदल जाता है, और जब इसे 179° तक गर्म किया जाता है, तो एक साधारण पारदर्शी तरल में संक्रमण देखा जाता है। उन्होंने इस पदार्थ को शुद्ध करने की कोशिश की, क्योंकि उन्हें यकीन नहीं था कि इसमें शुद्ध कोलेस्टेरिल बेंजोएट है, लेकिन फिर भी इन दो चरण संक्रमणों को पुन: उत्पन्न किया गया। उन्होंने इस पदार्थ का एक नमूना अपने मित्र भौतिक विज्ञानी ओटो वॉन लेहमैन को भेजा। लेहमैन ने प्लास्टिक क्रिस्टल सहित साधारण क्रिस्टल का अध्ययन किया, जो स्पर्श करने में नरम होते हैं और सामान्य कठोर क्रिस्टल से भिन्न होते हैं। अध्ययन की मुख्य विधि ध्रुवीकरण ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी थी - एक माइक्रोस्कोप जिसमें प्रकाश एक ध्रुवीकरणकर्ता के माध्यम से गुजरता है, एक पदार्थ के माध्यम से गुजरता है, और फिर एक विश्लेषक के माध्यम से - पदार्थ की एक पतली परत के माध्यम से गुजरता है। जब एक निश्चित पदार्थ के क्रिस्टल को ध्रुवीकरणकर्ता और विश्लेषक के बीच रखा जाता है, तो आप बनावट देख सकते हैं - विभिन्न क्रिस्टलीय पदार्थों के लिए विशिष्ट छवियां - और इस प्रकार क्रिस्टल के ऑप्टिकल गुणों का अध्ययन कर सकते हैं। यह पता चला कि ओटो वॉन लेहमैन ने उन्हें यह समझने में मदद की कि मध्यवर्ती स्थिति, भ्रम का कारण क्या था। ओटो वॉन लेहमैन को गंभीरता से विश्वास था कि क्रिस्टलीय पदार्थों, क्रिस्टल के सभी गुण पूरी तरह से अणुओं के आकार पर निर्भर करते हैं, अर्थात इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि वे इस क्रिस्टल में कैसे स्थित हैं, अणुओं का आकार महत्वपूर्ण है। और तरल क्रिस्टल के मामले में, वह सही था - अणुओं का आकार तरल क्रिस्टलीय चरण (मुख्य रूप से अणुओं का आकार) बनाने की क्षमता निर्धारित करता है। 1888 में रेनिट्जर ने लिखा था कि ऐसे क्रिस्टल होते हैं जिनकी कोमलता ऐसी होती है कि उन्हें तरल कहा जा सकता है, फिर लेहमैन ने प्रवाहित क्रिस्टल के बारे में एक लेख लिखा, वास्तव में, उन्होंने यह शब्द गढ़ा तरल क्रिस्टल. यह पाया गया कि लिक्विड क्रिस्टल बहुत अधिक हैं और जैविक प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के लिए, वे मस्तिष्क, मांसपेशी ऊतक, तंत्रिकाओं और झिल्लियों का हिस्सा हैं। शब्द "लिक्विड क्रिस्टल", दो के संयुक्त उपयोग पर आधारित है, एक निश्चित अर्थ में, विपरीत शब्द - "लिक्विड" और "क्रिस्टलीय", ने अच्छी तरह से जड़ें जमा ली हैं, हालांकि शब्द "मेसोफ़ेज़", फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी जे द्वारा पेश किया गया था। एफ़. रेनित्ज़र की खोज के तीस साल बाद फ़्रीडेल, ग्रीक शब्द "मेसोस" (मध्यवर्ती) से लिया गया, स्पष्ट रूप से अधिक सही है। ये पदार्थ क्रिस्टलीय और तरल के बीच एक मध्यवर्ती चरण का प्रतिनिधित्व करते हैं; वे ठोस चरण के पिघलने के दौरान उत्पन्न होते हैं और एक निश्चित तापमान सीमा में मौजूद होते हैं, जब तक कि आगे गर्म होने पर, वे एक साधारण तरल में नहीं बदल जाते। एक महत्वपूर्ण ऐतिहासिक प्रकरण: 20-30 के दशक में, सोवियत भौतिक विज्ञानी फ्रेडरिक्स ने लिक्विड क्रिस्टल के ऑप्टिकल गुणों पर विभिन्न चुंबकीय और विद्युत क्षेत्रों के प्रभाव का अध्ययन किया, और उन्होंने एक महत्वपूर्ण बात की खोज की: लिक्विड क्रिस्टल में अणुओं का अभिविन्यास बहुत आसानी से बदल जाता है। बाहरी क्षेत्रों का प्रभाव, और ये क्षेत्र बहुत कमजोर हैं और बहुत तेज़ी से बदलते हैं। 60 के दशक के उत्तरार्ध से, लिक्विड क्रिस्टल सिस्टम और लिक्विड क्रिस्टल चरणों के अध्ययन में तेजी शुरू हुई, और यह इस तथ्य से जुड़ा है कि उन्होंने उनका उपयोग करना सीख लिया। सबसे पहले, सामान्य इलेक्ट्रॉनिक डिजिटल घड़ियों में सूचना प्रदर्शन प्रणालियों के लिए, फिर कैलकुलेटर में, और कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के आगमन के साथ, यह स्पष्ट हो गया कि डिस्प्ले के निर्माण के लिए लिक्विड क्रिस्टल का सक्रिय रूप से उपयोग किया जा सकता है। स्वाभाविक रूप से, इस तरह की तकनीकी छलांग ने मौलिक विज्ञान के दृष्टिकोण से लिक्विड क्रिस्टल के अध्ययन को प्रेरित किया, लेकिन यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि लिक्विड क्रिस्टल से संबंधित वैज्ञानिक खोजों के बीच समय का कितना बड़ा अंतर है। वास्तव में, लोग जिज्ञासावश उनमें रुचि रखते थे, कोई उपयोगितावादी रुचि नहीं थी, कोई नहीं जानता था कि उनका उपयोग कैसे किया जाए, और, इसके अलावा, उन वर्षों (20-30 के दशक) में सापेक्षता का सिद्धांत बहुत अधिक दिलचस्प था। वैसे, फ्रेडरिक्स सोवियत संघ में सापेक्षता के सिद्धांत के लोकप्रिय प्रवर्तक थे, तब उनका दमन किया गया और शिविरों में उनकी मृत्यु हो गई। दरअसल, लिक्विड क्रिस्टल की खोज के बाद उनका उपयोग करना सीखने तक 80 साल बीत गए।

1.2. लिक्विड क्रिस्टल के अध्ययन की प्रक्रिया में पदार्थ की चौथी अवस्था के भौतिक कारण स्पष्ट हो गए। इनमें से मुख्य है अणुओं का गैर-गोलाकार आकार। इन पदार्थों में अणु एक दिशा में लम्बे या डिस्क के आकार के होते हैं। ऐसे अणु या तो एक निश्चित रेखा के अनुदिश या चयनित तल में स्थित होते हैं। क्रिस्टलीय चरण के तीन मुख्य प्रकार ज्ञात हैं: नेमैटिक(ग्रीक शब्द "नेमा" से - धागा), स्मेक्टिक(ग्रीक शब्द "स्मेग्मा" से - साबुन), कोलेस्टेरिक।


नेमैटिक तरल क्रिस्टल में, अणुओं के द्रव्यमान के केंद्र स्थित होते हैं और तरल की तरह अव्यवस्थित रूप से चलते हैं, और अणुओं की धुरी समानांतर होती है। इस प्रकार, लंबी दूरी का क्रम केवल अणुओं के अभिविन्यास के संबंध में मौजूद होता है। वास्तव में, नेमैटिक अणु न केवल अनुवादात्मक गतियाँ करते हैं, बल्कि ओरिएंटेशनल कंपन भी करते हैं। इसलिए, अणु की कोई सख्त समानता नहीं है, लेकिन एक प्रमुख औसत अभिविन्यास है (चित्र 7.19)। अभिविन्यास कंपन का आयाम तापमान पर निर्भर करता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अभिविन्यास में समानता से अधिक विचलन होता है, और चरण संक्रमण के बिंदु पर अणुओं का अभिविन्यास अव्यवस्थित हो जाता है। इस मामले में, लिक्विड क्रिस्टल एक साधारण तरल में बदल जाता है।

व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए सबसे बड़ी रुचि वे पदार्थ हैं जो कमरे के तापमान पर नेमैटिक मेसोफ़ेज़ में मौजूद होते हैं। वर्तमान में, विभिन्न पदार्थों का मिश्रण तैयार करके, -20 से +80 डिग्री और यहां तक ​​कि व्यापक तापमान रेंज के क्षेत्र में नेमैटिक्स प्राप्त किए जाते हैं।

लिक्विड क्रिस्टल में ओरिएंटेशनल ऑर्डर को चिह्नित करने के लिए, आमतौर पर दो पैरामीटर पेश किए जाते हैं: निदेशक एवं डिग्री अभिमुखीकरण आदेश, जिसे ऑर्डर पैरामीटर भी कहा जाता है। निर्देशक एक इकाई वेक्टर I है, जिसकी दिशा अणुओं की लंबी अक्षों के औसत अभिविन्यास की दिशा से मेल खाती है। नेमैटिक लिक्विड क्रिस्टल में, निदेशक ऑप्टिकल अक्ष की दिशा से मेल खाता है। वेक्टर I घटनात्मक रूप से अणुओं की व्यवस्था में लंबी दूरी के क्रम की विशेषता बताता है। यह केवल आणविक अभिविन्यास की दिशा निर्धारित करता है, लेकिन मेसोफ़ेज़ का क्रम कितना सही है, इसके बारे में कोई जानकारी नहीं देता है। लंबी दूरी के ओरिएंटेशनल ऑर्डर का माप है ऑर्डर पैरामीटर एस,इस प्रकार परिभाषित किया गया है: S=1/2(3 ² θ -1)(*),कहां θ - एक व्यक्तिगत अणु की धुरी और लिक्विड क्रिस्टल के निदेशक के बीच का कोण। (*) में औसत अणुओं के पूरे समूह पर किया जाता है। मान S=1 पूर्ण ओरिएंटेशनल ऑर्डर से मेल खाता है, यानी, एक आदर्श लिक्विड क्रिस्टल, और S=0 का मतलब पूर्ण ओरिएंटेशनल विकार है और एक नेमैटिक से मेल खाता है जो एक आइसोट्रोपिक तरल में बदल गया है।

कोलेस्टेरिक तरल क्रिस्टलइनका नाम कोलेस्ट्रॉल से लिया गया है क्योंकि ज्यादातर मामलों में ये कोलेस्ट्रॉल एस्टर होते हैं। साथ ही, कोलेस्ट्रॉल एस्टर के अलावा, कई अन्य पदार्थ भी कोलेस्टेरिक मेसोफ़ेज़ बनाते हैं। कोलेस्टेरिक बनाने वाले सभी यौगिकों के अणुओं में एक असममित कार्बन परमाणु होता है जो चार सहसंयोजक बंधों द्वारा विभिन्न परमाणुओं या परमाणुओं के समूहों से जुड़ा होता है। ऐसे अणुओं को बाएँ और दाएँ हाथ की तरह, साधारण सुपरपोज़िशन द्वारा आपस में नहीं जोड़ा जा सकता है। उन्हें बुलाया गया है chiralअणु (प्राचीन हिब्रू "वारिस" से - हाथ)।

चिरल अणुओं से युक्त, कोलेस्टेरिक लिक्विड क्रिस्टल संरचना में नेमैटिक्स के समान होते हैं, लेकिन उनमें मूलभूत अंतर होता है। यह इस तथ्य में निहित है कि, नेमैटिक के विपरीत, कोलेस्टेरिक में अणुओं का एकसमान अभिविन्यास ऊर्जावान रूप से प्रतिकूल होता है। चिरल कोलेस्टेरिक अणुओं को एक पतली मोनोलेयर में एक दूसरे के समानांतर व्यवस्थित किया जा सकता है, लेकिन आसन्न परत में अणुओं को एक निश्चित कोण से घूमना होगा। ऐसे राज्य की ऊर्जा एक समान अभिविन्यास से कम होगी। प्रत्येक बाद की परत में, निदेशक I, परत के तल में पड़ा हुआ, फिर से एक छोटे कोण से घूमता है। इस प्रकार, कोलेस्टेरिक लिक्विड क्रिस्टल में अणुओं का एक पेचदार क्रम बनाया जाता है (चित्र 7.20)। ये सर्पिल बाएँ या दाएँ हो सकते हैं। पड़ोसी परतों के वैक्टर I के बीच का कोण α आमतौर पर पूर्ण क्रांति का सौवां हिस्सा होता है, यानी। α≈1®. इस मामले में, कोलेस्टेरिक हेलिक्स की पिच आरकई हजार एंगस्ट्रॉम है और स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के बराबर है। नेमैटिक लिक्विड क्रिस्टल को असीम रूप से बड़े सर्पिल पिच (P→∞) के साथ कोलेस्टेरिक लिक्विड क्रिस्टल का एक विशेष मामला माना जा सकता है। अणुओं के पेचदार क्रम को हेलिक्स की धुरी पर लंबवत लगाए गए विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र द्वारा नष्ट किया जा सकता है।

स्मेक्टिक लिक्विड क्रिस्टल नेमैटिक और कोलेस्टेरिक क्रिस्टल की तुलना में अधिक व्यवस्थित होते हैं। वे द्वि-आयामी क्रिस्टल की तरह हैं। अणुओं के ओरिएंटेशनल क्रम के अलावा, नेमैटिक्स में क्रम के समान, अणुओं के द्रव्यमान के केंद्रों का आंशिक क्रम भी होता है। इस मामले में, प्रत्येक परत का निदेशक अब परत के तल में नहीं रहता है, जैसा कि कोलेस्टेरिक्स में होता है, लेकिन इसके साथ एक निश्चित कोण बनाता है।

परतों में अणुओं के क्रम की प्रकृति के आधार पर, स्मेक्टिक तरल क्रिस्टल को दो समूहों में विभाजित किया जाता है: गैर-संरचनात्मक के साथ स्मेक्टिक्सऔर संरचनात्मक परतों के साथ स्मेक्टिक्स।

में गैर-संरचनात्मक परतों वाले स्मेक्टिक तरल क्रिस्टलपरतों में अणुओं के द्रव्यमान के केंद्र किसी तरल पदार्थ की तरह अव्यवस्थित रूप से स्थित होते हैं। अणु परत के साथ काफी स्वतंत्र रूप से घूम सकते हैं, लेकिन उनके द्रव्यमान केंद्र एक ही तल पर होते हैं। ये तल, जिन्हें स्मेक्टिक कहा जाता है, एक दूसरे से समान दूरी पर स्थित होते हैं, लगभग अणु की लंबाई के बराबर। चित्र में. चित्र 7.21ए ऐसे स्मेक्टिक में अणुओं की व्यवस्था को दर्शाता है। चित्र में दिखाए गए स्मेक्टिक लिक्विड क्रिस्टल के लिए, निदेशक I और समतल का सामान्य n दिशा में मेल खाते हैं। दूसरे शब्दों में, अणुओं की लंबी कुल्हाड़ियाँ स्मेक्टिक परतों के लंबवत होती हैं। ऐसे तरल क्रिस्टल को स्मेक्टिक्स ए कहा जाता है। चित्र में। चित्र 7.21 बी गैर-संरचनात्मक परतों के साथ एक स्मेक्टिक दिखाता है, जिसमें निदेशक परत के सामान्य के साथ निर्देशित नहीं होता है, बल्कि इसके साथ एक निश्चित कोण बनाता है। अणुओं की इस व्यवस्था वाले तरल क्रिस्टल को स्मेक्टिक्स सी कहा जाता है। कई में स्मेक्टिक लिक्विड क्रिस्टल में स्मेक्टिक ए और सी की तुलना में अधिक जटिल क्रम होता है। एक उदाहरण स्मेक्टिक एफ है, जिसमें क्रम का विवरण अभी तक पूरी तरह से अध्ययन नहीं किया गया है।

में संरचनात्मक परतों के साथ स्मेक्टिक्सहम पहले से ही त्रि-आयामी सांख्यिकीय क्रम से निपट रहे हैं। यहां अणुओं के द्रव्यमान के केंद्र भी स्मेक्टिक परतों में स्थित हैं, लेकिन एक द्वि-आयामी जाली बनाते हैं। हालाँकि, क्रिस्टलीय पदार्थों के विपरीत, परतें एक-दूसरे के सापेक्ष स्वतंत्र रूप से फिसल सकती हैं (जैसा कि अन्य स्मेक्टिक्स में होता है!)। परतों की इस मुक्त फिसलन के कारण, सभी स्मेक्टिक्स को छूने पर साबुन जैसा एहसास होता है। इसलिए उनका नाम (ग्रीक शब्द "स्मेग्मा" का अर्थ साबुन है)। कई स्मेक्टिक्स में, अणुओं के द्रव्यमान के केंद्रों का क्रम स्मेक्टिक्स बी के समान होता है, लेकिन निर्देशक I और सामान्य n के बीच का कोण होता है परतें गैर-शून्य है. इस मामले में, एक छद्महेक्सागोनल मोनोक्लिनिक क्रम बनता है। ऐसे स्मेक्टिक्स को एच स्मेक्टिक्स कहा जाता है। डी स्मेक्टिक्स भी हैं, जो शरीर-केंद्रित जाली के साथ एक घन संरचना के करीब हैं। नव संश्लेषित तरल क्रिस्टलों में ऐसे क्रिस्टल भी हैं जिन्हें नेमैटिक्स, कोलेस्टेरिक्स और स्मेक्टिक्स के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जा सकता है। इन्हें आमतौर पर विदेशी मेसोफ़ेज़ कहा जाता है। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, तथाकथित डिस्क-आकार के तरल क्रिस्टल, या डिस्कोटिक्स, जिनका गहन अध्ययन किया जा रहा है।

1.3. ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोपी तरल क्रिस्टल का अध्ययन करने की पहली विधि है, यानी, एक शोधकर्ता द्वारा पार किए गए ध्रुवीकरणकर्ताओं के ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोप में देखे गए चित्र से, कोई यह अनुमान लगा सकता है कि किस प्रकार का मेसोफ़ेज़, किस प्रकार का तरल क्रिस्टलीय चरण बनता है। यह नेमैटिक चरण के लिए विशिष्ट चित्र है, जिसके अणु केवल एक ओरिएंटेशनल क्रम बनाते हैं। स्मेक्टिक चरण इस प्रकार दिखता है। आपको इस सब के पैमाने का अंदाजा दे दूं, यानी यह आणविक पैमाने से बहुत बड़ा है: तस्वीर की चौड़ाई सैकड़ों माइक्रोन है, यानी यह एक मैक्रोस्कोपिक तस्वीर है, जो तरंग दैर्ध्य से बहुत बड़ी है दृश्यमान प्रकाश का. और ऐसी तस्वीरों का विश्लेषण करके अंदाजा लगाया जा सकता है कि वहां किस तरह की संरचना है. स्वाभाविक रूप से, इन मेसोफेज की संरचना और कुछ संरचनात्मक विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए अधिक सटीक तरीके हैं - एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण, विभिन्न प्रकार की स्पेक्ट्रोस्कोपी जैसी विधियां - इससे हमें यह समझने की अनुमति मिलती है कि अणु एक या दूसरे तरीके से कैसे और क्यों पैक होते हैं .

कोलेस्टेरिक मेसोफ़ेज़ इस तरह दिखता है - विशिष्ट चित्रों में से एक।

जब तापमान बदलता है, तो अपवर्तन में परिवर्तन देखा जाता है, इसलिए रंग बदलते हैं, हम संक्रमण के करीब पहुंचते हैं - और एक आइसोट्रोपिक पिघल में संक्रमण देखा जाता है, यानी, सबकुछ अंधेरा हो गया है, पार किए गए ध्रुवीकरण में एक अंधेरा तस्वीर दिखाई देती है।

लिक्विड क्रिस्टल पॉलिमर.

लिक्विड क्रिस्टलीय (एलसी) पॉलिमर उच्च-आणविक यौगिक हैं जो कुछ शर्तों (तापमान, दबाव, समाधान में एकाग्रता) के तहत एलसी अवस्था में परिवर्तित होने में सक्षम हैं। पॉलिमर की एलसी अवस्था एक संतुलन चरण अवस्था है, जो अनाकार और क्रिस्टलीय अवस्थाओं के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति रखती है, इसलिए इसे अक्सर मेसोमोर्फिक या मेसोफ़ेज़ (ग्रीक मेसोस से - मध्यवर्ती) भी कहा जाता है। मेसोफ़ेज़ की विशिष्ट विशेषताएं मैक्रोमोलेक्यूल्स (या उनके टुकड़े) की व्यवस्था में ओरिएंटेशनल ऑर्डर की उपस्थिति और बाहरी प्रभावों की अनुपस्थिति में भौतिक गुणों की अनिसोट्रॉपी हैं। इस बात पर जोर देना बहुत महत्वपूर्ण है कि एलसी चरण अनायास बनता है, जबकि पॉलिमर में ओरिएंटेशनल ऑर्डर को मैक्रोमोलेक्यूल्स की उच्च अनिसोडायमेट्री (असममिति) के कारण नमूने को खींचकर आसानी से प्रेरित किया जा सकता है।

यदि पॉलिमर थर्मल क्रिया (हीटिंग या कूलिंग) के परिणामस्वरूप एलसी अवस्था या मेसोफ़ेज़ में गुजरते हैं, तो उन्हें थर्मोट्रोपिक एलसी पॉलिमर कहा जाता है; यदि एलसी चरण तब बनता है जब पॉलिमर कुछ सॉल्वैंट्स में घुल जाते हैं, तो उन्हें लियोट्रोपिक एलसी पॉलिमर कहा जाता है।

पॉलिमर द्वारा मेसोफ़ेज़ बनाने की संभावना की भविष्यवाणी करने वाले पहले वैज्ञानिक वी.ए. थे। कार्गिन और पी. फ्लोरी।

लिक्विड क्रिस्टल पॉलिमर (एलसीपी) अद्वितीय थर्मोप्लास्टिक्स का एक वर्ग है जिसमें मुख्य रूप से पॉलिमर श्रृंखलाओं में बेंजीन के छल्ले होते हैं जो बड़े समानांतर मैट्रिक्स में व्यवस्थित रॉड जैसी संरचनाएं होती हैं। वे अत्यधिक क्रिस्टलीय, प्राकृतिक रूप से आग प्रतिरोधी, थर्मोट्रोपिक (पिघल उन्मुख) थर्मोप्लास्टिक्स हैं। यद्यपि वे अर्धक्रिस्टलाइन पॉलिमर के समान हैं, एलसीपी की अपनी विशिष्ट विशेषताएं हैं।

चावल। 1. विशिष्ट संरचनालिक्विड क्रिस्टल पॉलिमर - तिकोना.

पिघलने पर पारंपरिक अर्ध-क्रिस्टलीय पॉलिमर में एक अराजक (अव्यवस्थित) संरचना होती है, जो ठंडा होने पर, एक अनाकार मैट्रिक्स से घिरे उच्च क्रम वाले क्रिस्टलीय क्षेत्रों का निर्माण करती है। एलसीपी अणु पिघले हुए समय में भी सुव्यवस्थित रहते हैं, और कतरने पर आसानी से एक-दूसरे से आगे निकल जाते हैं। परिणामस्वरूप, उनमें पिघली हुई चिपचिपाहट बहुत कम होती है, जिससे बहुत पतली दीवारों को भरना और सबसे जटिल आकृतियों को पुन: उत्पन्न करना आसान हो जाता है। वे प्रवाह की दिशा में बहुत कम (या नहीं) सिकुड़न प्रदर्शित करते हैं और उन्हें सेट होने या ठीक होने के लिए बहुत कम समय की आवश्यकता होती है। प्रक्रिया को सटीकता से संचालित करने में सक्षम बनाने के लिए, कई विनिर्माण कंपनियां और डिजाइनर पतली दीवार वाले भागों का उत्पादन करने के लिए लिक्विड क्रिस्टल पॉलिमर का उपयोग करते हैं जिन्हें उच्च तापमान का सामना करने की आवश्यकता हो सकती है।

चावल। 2. कंपनी द्वारा उत्पादित लिक्विड क्रिस्टल सहित विभिन्न पॉलिमर के लिए चिपचिपाहटतिकोना.

वेक्ट्रा E130: एलसीपी इलेक्ट्रिक ब्रांड
टिकोना (सेलेनीज़/होचस्ट एजी का इंजीनियरिंग पॉलिमर डिवीजन) द्वारा निर्मित वेक्ट्रा लिक्विड क्रिस्टल पॉलिमर (एलसीपी), अत्यधिक क्रिस्टलीय, थर्मोट्रोपिक (फ्यूजन ओरिएंटेड) थर्मोप्लास्टिक्स हैं जो असाधारण सटीक और स्थिर आयाम, उत्कृष्ट उच्च तापमान प्रदर्शन, उच्च कठोरता प्रदान कर सकते हैं। बहुत पतली दीवारें बनाने के लिए उपयोग किए जाने पर रासायनिक प्रतिरोध। पॉलिमर में तापीय विस्तार का गुणांक भी कम होता है, जो तीनों अक्षीय आयामों (x,y,z) में बराबर होता है। यह सतह माउंट सोल्डरिंग तापमान का सामना कर सकता है, जिसमें सीसा रहित सोल्डरिंग के लिए आवश्यक तापमान भी शामिल है। ऐसे गुणों के कारण सॉकेट, कॉइल, स्विच, कनेक्टर और सेंसर जैसे कई इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए वेक्ट्रा एलसीपी का उपयोग किया गया है। कई ब्रांडों ने कार्बन अवशेष (या नगण्य मात्रा) उत्पन्न किए बिना सिरेमिक, थर्मोसेट और अन्य उच्च तापमान वाले प्लास्टिक से बेहतर प्रदर्शन किया है।
जब वाउपेल इंडस्ट्रियल प्लास्टिक्स को एक सैन्य सटीक नाइट विज़न डिवाइस के लिए एक आंतरिक बैटरी हाउसिंग लाइनिंग बनाने की आवश्यकता हुई, तो इसने मोल्डिंग संकोचन को लगभग समाप्त करके उत्पाद विकास को आसान बनाने के लिए वेक्ट्रा E130i LCP का उपयोग किया। उत्पाद ने व्यापक तापमान सीमा पर उत्कृष्ट स्थायित्व भी प्रदान किया।

चावल। 3. इन्फ्रारेड नाइट विज़न डिवाइस के लिए बैटरी हाउसिंग, वाउपेल प्लास्टिक इंडस्ट्रीज द्वारा ढाला गयावेक्ट्रा एल.सी.पीकंपनियों तिकोना .

बैटरी केस का आंतरिक गैस्केट एल्यूमीनियम बाहरी आवरण में डाला जाता है, उनके बीच का अंतर 0.05 मिमी से अधिक नहीं है। तिपतिया घास के पत्ते के आकार में बने इस हिस्से का अधिकतम क्रॉस-सेक्शनल आकार 5.08 सेमी है। लंबाई भी 5.08 सेमी है, नीचे और ऊपर खुली दीवारों की मोटाई 0.56 मिमी है। पूरे शीर्ष किनारे पर एक गोलाकार निकला हुआ किनारा इसे बाहरी आवरण के भीतर स्थिति में रखता है।

अगली पीढ़ी के उच्च शक्ति वाले एलसीपी
ड्यूपॉन्ट की अगली पीढ़ी का लिक्विड क्रिस्टलीय पॉलीमर रेज़िन, ज़ेनाइट एलसीपी, इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस कनेक्टर और अन्य मोल्डेड घटकों में अधिक मजबूती, कठोरता और सटीकता का वादा करता है। परीक्षण से पता चला है कि ज़ेनाइट 6130LX से ढाले गए कनेक्टर स्वचालित पिन प्रविष्टि और बोर्ड असेंबली के दौरान क्षति के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदान करते हैं। नया रेज़िन कम विरूपण वाले भागों का भी उत्पादन कर सकता है, जो भाग की फिट में सुधार करता है और उस तापमान को बढ़ाता है जिस पर सोल्डरिंग करते समय यह उपज बिंदु से गुजरता है। बैकप्लेन हेड के विनाशकारी परीक्षण में, नए रेजिन ने फ्रैक्चर प्रतिरोध में 21% की वृद्धि, विफलता से पहले विक्षेपण में 32% की वृद्धि और अधिक नमनीय/कम भंगुर फ्रैक्चर पैटर्न का उत्पादन किया। परीक्षण के दौरान, कनेक्टर्स की दीवारों को अलग करने के लिए एक प्रेस का उपयोग किया जाता है, जो एक पतले सिरे वाले उपकरण से सुसज्जित होता है। फ्रैक्चर बल और दीवार विक्षेपण को मापा गया। मानक डेटा की तुलना में ताकत और कठोरता में सुधार तन्यता ताकत, तन्यता ताकत, फ्लेक्सुरल मापांक और फ्लेक्सुरल ताकत के लिए भी स्पष्ट हैं।

चावल। 4. जेनाइट एल.सी.पी ड्यूपॉन्ट प्लास्टिक की अगली पीढ़ी अधिक टिकाऊ इलेक्ट्रॉनिक कनेक्टर का वादा करती है।

ज़ेनाइट 6130एलएक्स से बने मोल्डेड कनेक्टर नमूनों ने सोल्डर लाइन की ताकत में महत्वपूर्ण सुधार भी प्रदर्शित किए। जब संपर्कों को प्रारंभिक पीढ़ी के एलसीपी से बने परीक्षण नमूनों में रखा गया, तो जंक्शन लाइनों पर छोटी दरारें दिखाई दीं। नए रेजिन से ढाले गए भागों पर कोई दरार नहीं पाई गई। अन्य परीक्षणों से पता चला है कि नए राल से बने हिस्से कम विरूपण प्रदर्शित करते हैं। परीक्षण किए गए कनेक्टर का साइडवॉल टो-इन शुरुआती पीढ़ी के एलसीपी से ढाले गए हिस्से के टो-इन से 23% कम था। जेनाइट 6130LX विभिन्न सोल्डरिंग स्थितियों के प्रति अधिक प्रतिरोधी है। इसका फ्लेक्सुरल ताप प्रतिरोध 280ºC है, जो अन्य LCPs की तुलना में 15ºC अधिक है। विशिष्ट अनुप्रयोगों में घटकों की एक विस्तृत श्रृंखला शामिल है: विद्युत/इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग, प्रकाश व्यवस्था, दूरसंचार, ऑटोमोटिव इग्निशन और ईंधन लोडिंग सिस्टम, एयरोस्पेस, फाइबर ऑप्टिक्स, इंजन निर्माण, इमेजिंग डिवाइस, सेंसर, भट्ठी उपकरण, ईंधन संरचनाएं और गैस बाधाएं इत्यादि।

वेक्ट्रा एमटी एलसीपी मेडिकल ग्रेड
वेक्ट्रा के लिक्विड क्रिस्टलीय पॉलिमर ने कई चिकित्सा अनुप्रयोगों में स्टेनलेस स्टील का स्थान ले लिया है। वेक्ट्रा एलसीपी के चयनित ग्रेड यूएसपी कक्षा VI नियमों का अनुपालन करते हैं और गामा प्रतिरोधी, भाप ऑटोक्लेविंग और अधिकांश रासायनिक नसबंदी विधियां हैं।

चावल। 5. सुई के बिना एक सिरिंज, से ढाला हुआवेक्ट्रा एल.सी.पी एमटी कंपनियां तिकोना .

टिकोना के पास चिकित्सा उपकरणों, दवा पैकेजिंग और वितरण प्रणालियों और अन्य स्वास्थ्य देखभाल अनुप्रयोगों जैसे चिकित्सा प्रौद्योगिकी (एमटी) अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए वेक्ट्रा एलसीपी एमटी के आठ ग्रेड हैं। टिकोना के एमटी ग्रेड त्वचा, रक्त और ऊतक जैव अनुकूलता के लिए यूएसपी 23 कक्षा VI आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए टिकोना के ग्रेड क्रमशः खाद्य संपर्क अनुप्रयोगों और बीएफआर मानकों के लिए यूरोपीय समुदाय निर्देश 2002/72/ईसी का अनुपालन करते हैं। बीएफआर का मतलब जर्मन फेडरल इंस्टीट्यूट फॉर रिस्क असेसमेंट (पूर्व में बीजीवीवी, जर्मन फेडरल इंस्टीट्यूट फॉर कंज्यूमर हेल्थ एंड वेटरनरी मेडिसिन) है। टिकोना वेक्ट्रा एलसीपी मेडिकल टेक्नोलॉजी रेजिन दवा और उपकरण निर्माताओं को व्यापक डिजाइन और प्रसंस्करण क्षमताएं प्रदान करती है। इनमें इंजेक्शन मोल्डिंग और एक्सट्रूज़न प्रसंस्करण के लिए भरे हुए और बिना भरे ग्रेड, साथ ही विभिन्न प्रवाह गुणों और एडिटिव्स वाले ग्रेड शामिल हैं, जो कम घर्षण और उच्च पहनने के प्रतिरोध, बेहतर उपस्थिति, उच्च कठोरता और अन्य गुणों वाले भागों का उत्पादन करते हैं। वेक्ट्रा एलसीपी एमटी ग्रेड लंबे पतले खंडों के लिए उत्कृष्ट ताकत, कठोरता, रेंगना प्रतिरोध, आयामी स्थिरता और उच्च प्रवाह क्षमता प्रदान करते हैं। उनमें उत्कृष्ट गर्मी और रासायनिक प्रतिरोध होता है और वे बार-बार नसबंदी चक्र का सामना कर सकते हैं। वे चिकित्सा और दंत चिकित्सा उपकरणों में धातु की जगह ले सकते हैं, दवा वितरण प्रणालियों के उच्च संरचित घटकों में उपयोग किए जा सकते हैं, और न्यूनतम इनवेसिव सर्जरी और अन्य अनुप्रयोगों के लिए उपकरणों की जरूरतों को पूरा कर सकते हैं।

  • 1.4.1. इकाइयों का रासायनिक समावयवता
  • 1.4.3. स्टीरियोइसोमेरिज़्म
  • अध्याय 2. पॉलिमर का भौतिकी
  • 2.1. मैक्रोमोलेक्यूल्स का भौतिकी
  • 2.1.1. एकदम सही गेंद
  • 2.1.2. असली जंजीरें. बहिष्कृत वॉल्यूम प्रभाव
  • 2.1.3. श्रृंखला लचीलापन
  • 2.2. बहुलक लोच की प्रकृति
  • 2.2.1. लोचदार बल के थर्मोडायनामिक घटक
  • 2.2.2. एक आदर्श गैस की लोच
  • 2.2.3. एक आदर्श गेंद की लोच
  • 2.2.4. पॉलिमर जाल की लोच
  • 2.3. बहुलक प्रणालियों की विस्कोलोचशीलता
  • 2.3.1. मैक्सवेल का मॉडल. तनाव मुक्ति
  • 2.3.2. पुनरावृत्ति सिद्धांत
  • 2.3.3. केल्विन मॉडल. रेंगना
  • 2.3.4. गतिशील विस्कोलोचता
  • 2.3.5. पॉलिमर के विश्राम गुण। सुपरपोजिशन सिद्धांत
  • अध्याय 3. पॉलिमर समाधान
  • 3.1. बहुलक समाधानों की ऊष्मप्रवैगिकी
  • 3.1.1. थर्मोडायनामिक अवधारणाएँ और प्रयुक्त मात्राएँ
  • 3.1.2. मिश्रण की एन्थैल्पी और एन्ट्रापी की गणना के सिद्धांत
  • 3.1.3. फ्लोरी-हगिन्स सिद्धांत
  • 3.1.4. बहुलक समाधानों के सहसंयोजक गुण। परासरणी दवाब
  • 3.1.5. स्थिति के समीकरण। समाधान की थर्मोडायनामिक विशेषताएं
  • 3.1.6. समाधान की मात्रा और थर्मोडायनामिक गुणों को बाहर रखा गया
  • 3.1.7. सीमित घुलनशीलता. विभाजन
  • 3.2. बहुलक समाधान के गुण
  • 3.2.1. सूजन। जैल
  • 3.2.2. तनु बहुलक विलयनों की श्यानता
  • 3.2.3. सांद्रित पॉलिमर समाधान
  • 3.3. polyelectrolytes
  • 3.3.1. मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचना पर आवेशों का प्रभाव
  • 3.3.2. काउंटरों के साथ आवेशित श्रृंखलाओं की अंतःक्रिया। ग्रिडों का ढहना
  • 3.3.3. पॉलीइलेक्ट्रोलाइट समाधान के गुण
  • 3.4. पॉलिमर की तरल क्रिस्टलीय अवस्था
  • 3.4.1. पदार्थ की तरल क्रिस्टलीय अवस्था की प्रकृति
  • 3.4.2. लिक्विड क्रिस्टल प्रणालियों पर तापमान और क्षेत्रों का प्रभाव
  • 3.4.3. लिक्विड क्रिस्टल पॉलिमर के समाधान की चिपचिपाहट
  • 3.4.4. उच्च शक्ति और उच्च मापांक लिक्विड क्रिस्टल पॉलिमर फाइबर
  • अध्याय 4. पॉलिमर निकाय
  • 4.1. क्रिस्टलीय पॉलिमर
  • 4.1.1. क्रिस्टलीकरण की स्थिति. पॉलिमर क्रिस्टल की संरचना
  • 4.1.2. क्रिस्टलीकरण की गतिकी
  • 4.2. अनाकार पॉलिमर की तीन भौतिक अवस्थाएँ
  • 4.2.1. थर्मोमैकेनिकल वक्र
  • 4.2.2. पॉलिमर की कांच जैसी और अत्यधिक लोचदार अवस्थाएँ
  • 4.2.3. पॉलिमर की श्यान प्रवाह अवस्था
  • 4.2.4. पॉलिमर का प्लास्टिककरण
  • 4.3. पॉलिमर के यांत्रिक गुण
  • 4.3.1. पॉलिमर के विरूपण गुण. अभिविन्यास
  • 4.3.2. क्रिस्टलीय और अनाकार पॉलिमर की सैद्धांतिक और वास्तविक ताकत और लोच
  • 4.3.3. पॉलिमर विनाश के यांत्रिकी और तंत्र
  • 4.3.4. पॉलिमर की प्रभाव शक्ति
  • 4.3.5. स्थायित्व. पॉलिमर की थकान शक्ति
  • 4.4. पॉलिमर के विद्युत गुण
  • 4.4.1. पॉलिमर डाइलेक्ट्रिक्स
  • 4.4.2. विश्राम संक्रमण
  • 4.4.3. कृत्रिम धातुएँ
  • अध्याय 5. श्रृंखला और चरण पोलीमराइजेशन विधियों का उपयोग करके पॉलिमर का संश्लेषण
  • 5.1. रेडिकल पोलीमराइजेशन
  • 5.1.1. रैडिकल पोलीमराइजेशन की शुरूआत
  • तालिका 5.1 का अंत
  • 5.1.2. प्राथमिक प्रतिक्रियाएं और पोलीमराइज़ेशन कैनेटीक्स
  • 1. दीक्षा.
  • 2. शृंखला वृद्धि.
  • 3. सर्किट ब्रेक.
  • 5.1.3. रेडिकल पोलीमराइजेशन के दौरान आणविक भार वितरण
  • 5.1.4. रेडिकल पोलीमराइजेशन पर तापमान और दबाव का प्रभाव
  • 5.1.5. श्रृंखला समाप्ति का प्रसार मॉडल। जेल प्रभाव
  • 5.1.6. उत्प्रेरक श्रृंखला स्थानांतरण
  • 5.1.7. स्यूडोलिविंग रेडिकल पोलीमराइजेशन
  • 5.1.8. इमल्शन पोलीमराइजेशन
  • 5.2. धनायनित पोलीमराइजेशन
  • 5.2.1. प्राथमिक प्रतिक्रियाएँ. कैनेटीक्स
  • 5.2.2. छद्म-धनायनिक और छद्म-जीवित धनायनित पोलीमराइजेशन
  • 5.2.3. विलायक और तापमान का प्रभाव
  • 5.3. आयनिक पोलीमराइजेशन
  • 5.3.1. बुनियादी आरंभिक प्रतिक्रियाएँ
  • 5.3.2. श्रृंखला समाप्ति के साथ आयनिक पोलीमराइजेशन की गतिकी
  • 5.3.3. सजीव पोलीमराइजेशन. कॉपोलिमर को ब्लॉक करें
  • 5.3.4. समूह स्थानांतरण पोलीमराइजेशन
  • 5.3.5. तापमान, विलायक और प्रतिकार का प्रभाव
  • 5.4. आयनिक समन्वय पोलीमराइजेशन
  • 5.4.1. ज़िग्लर-नट्टा उत्प्रेरक। ऐतिहासिक पहलू
  • 5.4.2. विषम ज़िग्लर-नट्टा उत्प्रेरक पर पॉलिमराइजेशन
  • 5.4.3. डायन का आयनिक समन्वय पोलीमराइजेशन
  • 5.5. आयनिक पोलीमराइजेशन द्वारा हेटरोचेन पॉलिमर का संश्लेषण
  • 5.5.1. कार्बोनिल युक्त यौगिक
  • 5.5.2. एस्टर और एपॉक्साइड का रिंग ओपनिंग पोलीमराइजेशन
  • 5.5.3. लैक्टम और लैक्टोन का पॉलिमराइजेशन
  • 5.5.4. अन्य विषमचक्र
  • 5.6. चरण पोलीमराइजेशन
  • 5.6.1. संतुलन और कोई संतुलन पॉलीसंघनन
  • 5.6.2. पॉलीकंडेनसेशन की गतिकी
  • 5.6.3. पॉलीकंडेनसेशन के दौरान पॉलिमर का आणविक भार वितरण
  • 5.6.4. शाखित और क्रॉस-लिंक्ड पॉलिमर
  • 5.6.5. फेनोप्लास्टिक्स, एमिनोप्लास्ट्स
  • 5.6.7. पॉलीयुरेथेन्स। पॉलीसिलोक्सेन
  • 5.6.8. कठोर श्रृंखला सुगंधित पॉलिमर
  • 5.6.9. हाइपरब्रांच्ड पॉलिमर
  • 5.7. पॉलिमर संश्लेषण के सामान्य मुद्दे
  • 5.7.1. संश्लेषण की ऊष्मप्रवैगिकी
  • 5.7.2. आयनिक और रेडिकल पोलीमराइजेशन की तुलना
  • 5.7.3. छद्म-जीवित पोलीमराइज़ेशन प्रक्रियाओं की व्यापकता पर
  • अध्याय 6. चेन कॉपोलीमराइजेशन
  • 6.1. सहबहुलकीकरण का मात्रात्मक सिद्धांत
  • 6.1.1. कॉपोलीमर रचना वक्र और मोनोमर्स की सापेक्ष गतिविधियाँ
  • 6.1.2. कॉपोलीमर की संरचना और सूक्ष्म संरचना। सांख्यिकीय दृष्टिकोण
  • 6.1.3. बहुघटक सहबहुलकीकरण
  • 6.1.4. गहन रूपांतरण के लिए कोपोलिमराइजेशन
  • 6.2. रेडिकल कॉपोलीमराइजेशन
  • 6.2.1. सहबहुलकीकरण दर
  • 6.2.2. प्री-टर्मिनल लिंक प्रभाव की प्रकृति
  • 6.2.3. रेडिकल कॉपोलीमराइजेशन पर तापमान और दबाव का प्रभाव
  • 6.2.4. वैकल्पिक सहबहुलकीकरण
  • 6.2.5. प्रतिक्रिया वातावरण का प्रभाव
  • 6.2.6. मोनोमर और रेडिकल की संरचना और प्रतिक्रियाशीलता के बीच संबंध। योजना क्यू-ई
  • 6.3. आयनिक सहबहुलकीकरण
  • 6.3.1. का मैं आयन सहबहुलकीकरण
  • 6.3.2. आयनिक सहबहुलकीकरण
  • 6.3.3. ज़िग्लर-नट्टा उत्प्रेरक पर कोपोलिमराइजेशन
  • अध्याय 7. पॉलिमर रसायन शास्त्र
  • 7.1. अभिकर्मकों के रूप में मैक्रोमोलेक्यूल्स की विशेषताएँ
  • 7.1.1. पड़ोसी संबंधों का प्रभाव
  • 7.1.2. मैक्रोमोलेक्यूलर और सुपरमॉलेक्यूलर प्रभाव
  • 7.2. पॉलिमर का क्रॉस-लिंकिंग
  • 7.2.1. पेंट सुखाना
  • 7.2.2. रबर का वल्कनीकरण
  • 7.2.3. एपॉक्सी रेजिन का इलाज
  • 7.3. पॉलिमर का विनाश
  • 7.3.1. थर्मल विनाश. चक्रगति
  • 7.3.2. थर्मल-ऑक्सीडेटिव विनाश। दहन
  • 7.3.3. फोटो विनाश. फोटोऑक्सीडेशन
  • 7.4. पॉलिमर-समान परिवर्तन
  • 7.4.1. पॉलीविनायल अल्कोहल
  • 7.4.2. सेलूलोज़ का रासायनिक परिवर्तन
  • 7.4.3. सेलूलोज़ का संरचनात्मक संशोधन
  • साहित्य
  • 4.2.2. पॉलिमर की कांच जैसी और अत्यधिक लोचदार अवस्थाएँ

    ग्लासी अवस्था अनाकार पॉलिमर की ठोस अवस्था के रूपों में से एक है, जो लोचदार मापांक E≈2.2·10 3 -5·10 3 MPa के उच्च मूल्यों के साथ छोटे लोचदार विकृतियों की विशेषता है। ये विकृतियाँ मुख्य श्रृंखला के परमाणुओं और बंधन कोणों के बीच की दूरी में मामूली बदलाव से जुड़ी हैं।

    अत्यधिक लोचदार अवस्था को बड़े प्रतिवर्ती विकृतियों (600-800% तक) और बहुलक के लोचदार मापांक के कम मूल्यों (0.2-2 एमपीए) की विशेषता है। अत्यधिक लोचदार विरूपण के दौरान एक बहुलक का खिंचाव गर्मी के रूप में ऊर्जा की रिहाई के साथ होता है, जबकि संकुचन संपीड़न के साथ होता है। बढ़ते तापमान के साथ विकृत बहुलक का लोचदार मापांक बढ़ता है, जबकि कांच जैसी अवस्था में लोचदार मापांक कम हो जाता है। अत्यधिक लोचदार विरूपण समय के साथ होता है, क्योंकि यह खंडों की गति के कारण होता है और इसलिए, एक विश्राम आणविक-गतिज प्रक्रिया है।

    कांच जैसी और अत्यधिक लोचदार अवस्था में पॉलिमर के विरूपण के दौरान उत्पन्न होने वाले लोचदार बल की प्रकृति पर अनुभाग में चर्चा की गई है। 2.2.1. पहले मामले में, यह आंतरिक ऊर्जा में बदलाव से जुड़ा है, दूसरे में - एन्ट्रापी। मैक्रोमोलेक्युलर कॉइल के सबसे संभावित आकार की बहाली से जुड़े एन्ट्रोपिक लोच के आणविक तंत्र पर अनुभाग में विस्तार से चर्चा की गई है। 2.2.

    अत्यधिक लोचदार अवस्था "क्रॉस-लिंक्ड" रबर्स में सबसे स्पष्ट रूप से प्रकट होती है, अर्थात। रबड़ रैखिक पॉलिमर में, अपरिवर्तनीय विरूपण को प्रतिवर्ती विरूपण पर आरोपित किया जाता है, अर्थात। प्रवाह। -100 से 200 डिग्री सेल्सियस तक - विभिन्न तापमान सीमाओं में पॉलिमर में अत्यधिक लोचदार स्थिति देखी जा सकती है। अत्यधिक लोचदार सामग्रियों का तकनीकी उपयोग उनके सदमे-अवशोषित गुणों और कम लोचदार मापांक से संबंधित है।

    उच्च आवृत्ति के बाहरी आवधिक बल के संपर्क में आने पर, अत्यधिक लोचदार अवस्था में मौजूद पॉलिमर एक लोचदार-कठोर विरूपण अवस्था में बदल सकते हैं जो खंडों की गतिशीलता के "ठंड" से जुड़ा नहीं है (तालिका 4.1)। संरचनात्मक ग्लास संक्रमण तापमान से ऊपर के तापमान पर बल क्षेत्रों में इस प्रकार के ग्लास संक्रमण को यांत्रिक ग्लास संक्रमण कहा जाता है। इस घटना की प्रकृति पर पहले अनुभाग में चर्चा की गई थी। 2.3.4.

    पॉलिमर का ग्लास संक्रमण एक विश्राम प्रक्रिया है। यह विश्राम से जुड़ा है, अर्थात्। मुख्य श्रृंखला के 5-20 परमाणुओं वाले मैक्रोमोलेक्यूल्स के खंडों को घुमाकर (इसके लचीलेपन के आधार पर)। इस प्रक्रिया का एक स्पष्ट सहयोगी चरित्र है।

    ग्लास संक्रमण के दौरान, ताप क्षमता, वॉल्यूमेट्रिक विस्तार के तापमान गुणांक और थर्मल संपीड़ितता के गुणांक में अचानक परिवर्तन होता है, जबकि विशिष्ट मात्रा, एन्थैल्पी और एन्ट्रापी के वक्रों में केवल एक किंक देखी जाती है। टी पर टी गिब्स फ़ंक्शन का दूसरा व्युत्पन्न है

    अचानक परिवर्तन, जो दूसरे क्रम के चरण संक्रमण का संकेत है। इसके बावजूद, कांच संक्रमण एक चरण संक्रमण नहीं है,

    तालिका 4.1 ग्लास संक्रमण तापमान, स्टेरिक कारक (लचीलापन) σ और पॉलिमर के विभिन्न वर्गों के कुह्न खंड

    कुह्न खंड, एनएम

    लचीली श्रृंखला पॉलिमर:

    Polychloroprene

    पॉलीडीपीमिथाइलस्प्लोक्सेन

    पॉलियेस्टर

    सीस-पॉलीसोरिन (प्राकृतिक रबर)

    polybutadiene

    एलिफैटिक पॉलियामाइड्स

    पॉलिमिथाइल मेथाक्रायलेट

    पॉल और मिथाइल एक्रिलिक

    पॉलीब्यूटाइल एक्रिलाट

    पॉलीविनाइल एसीटेट

    polystyrene

    polyethylene

    polypropylene

    पॉलीएक्रिलोनिट्राइल

    पॉलीविनाइल क्लोराइड

    कठोर श्रृंखला पॉलिमर:

    टेरेफ्थेलिक एसिड और फिनोलफथेलिन पॉलीएरिलेट

    टेरेफ्थेलिक एसिड और एनिफथेलिन का पॉलियामाइड

    पॉलीमाइड डायनहाइड्राइड 3,3",4,4"-टेट्राकार्बोक्सीफेनिल ऑक्साइड और एनिलिन फ्लोरीन

    चूँकि यह सिस्टम की एक गैर-संतुलन मेटास्टेबल स्थिति की ओर ले जाता है। इसकी पुष्टि कई गतिज विशेषताओं से होती है:

    शीतलन दर में कमी के साथ ग्लास संक्रमण तापमान में एक नीरस और असीमित कमी और इसके विपरीत;

    कांच संक्रमण और दूसरे क्रम के चरण संक्रमण के दौरान ताप क्षमता में परिवर्तन की विपरीत दिशा में (कांच संक्रमण के दौरान, ताप क्षमता कम हो जाती है)।

    आमतौर पर, जब शीतलन दर में 10 के कारक से परिवर्तन होता है, तो ग्लास संक्रमण तापमान लगभग 3 डिग्री सेल्सियस तक बदल जाता है, और केवल कुछ मामलों में यह 10-15 डिग्री सेल्सियस तक बदल सकता है। बार्टेनेव ने तापमान परिवर्तन की विभिन्न दरों पर ग्लास संक्रमण तापमान की गणना के लिए एक सूत्र प्रस्तावित किया:

    जहाँ c भौतिक स्थिरांक है; सह - तापन दर °C/s में।

    कांच संक्रमण के सिद्धांत.किसी भी गतिज इकाई की गतिशीलता विश्राम समय टी द्वारा निर्धारित की जाती है, जो सूत्र (2.93) के अनुसार, सक्रियण ऊर्जा पर तेजी से निर्भर करती है। यह दिखाया गया है कि घटते तापमान के साथ, खंडों की गति के लिए सक्रियण ऊर्जा तेजी से बढ़ती है, जो पॉलिमर की मुक्त मात्रा में कमी और सहकारी विश्राम प्रणाली में वृद्धि से जुड़ी है। ग्लास संक्रमण के दौरान, मुक्त मात्रा न्यूनतम मूल्य तक पहुंच जाती है और खंडों की गति रुक ​​जाती है। बहुलक Vst की मुक्त मात्रा अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित की जाती है:

    जहां V कुल आयतन है, अर्थात बहुलक शरीर की वास्तविक मात्रा; वी 3 - मैक्रोमोलेक्यूल्स के आयतन के बराबर व्याप्त मात्रा। मुक्त मात्रा को माइक्रोप्रोर्स के रूप में पूरे बहुलक में वितरित किया जाता है, जिसकी उत्पत्ति संरचना की विविधता से जुड़ी होती है।

    हीटिंग के दौरान शरीर की मात्रा में परिवर्तन गुणांक द्वारा विशेषता है

    एक्सटेंशन. टी > टी सी पर, पॉलिमर की मात्रा में परिवर्तन मुख्य रूप से मुक्त मात्रा में परिवर्तन से निर्धारित होता है; इस क्षेत्र के लिए विस्तार गुणांक 1 के रूप में दर्शाया गया है। टी पर< 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:

    गिब्स और डि मार्जियो के सिद्धांत में, पॉलिमर की ग्लास संक्रमण प्रक्रिया को सिस्टम की थर्मोडायनामिक स्थिति के परिप्रेक्ष्य से माना जाता है, जो मैक्रोमोलेक्यूल के संभावित अनुरूपताओं की संख्या से निर्धारित होता है। यह माना जाता है कि श्रृंखला इकाइयों को उन्मुख करने के संभावित तरीकों को कंफर्मर्स के उच्च ε 1 और निम्न ε 2 ऊर्जा मूल्यों के अनुरूप दो चरम मामलों में कम किया जा सकता है। श्रृंखला के घूर्णी आइसोमर मॉडल के संबंध में, पहले को ±गौचे आइसोमर्स के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, दूसरे को ट्रांस आइसोमर्स के लिए। टी > टी सी पर पॉलिमर को एक बड़े गठनात्मक सेट और महत्वपूर्ण दाढ़ गठनात्मक एन्ट्रॉपी एस के की विशेषता है। जैसे-जैसे तापमान घटता है, खंडों की तापीय गति की तीव्रता कम हो जाती है, अर्थात। श्रृंखला का लचीलापन, इसलिए, आंतरिक ऊर्जा के बड़े (ε 1) मूल्यों के अनुरूप अनुरूपताएं स्थिर हो जाती हैं, और एस के कम हो जाता है। एक निश्चित तापमान टी = टी 2 पर, ट्रांस कन्फर्मेशन का "+" या "-" गौचे में संक्रमण असंभव हो जाता है, और खंडों की थर्मल गति बंद हो जाती है। इसका मतलब यह है कि ∆S K = 0, यदि हम गठनात्मक एन्ट्रॉपी की गणना करने के लिए बोल्ट्ज़मान सूत्र लागू करते हैं और मानते हैं कि थर्मोडायनामिक संभावना संरचना संख्या के बराबर है।

    चूँकि T2 वह तापमान है जिस पर क्रिस्टल की तुलना में सुपरकूल्ड तरल (इस मामले में एक अनाकार बहुलक) की अतिरिक्त एन्ट्रापी शून्य हो जाती है, गिब्स-डी मार्ज़ियो सिद्धांत में ग्लास संक्रमण को दूसरे क्रम का चरण संक्रमण माना जाता है। दरअसल, कांच के संक्रमण के दौरान, इस तरह के संक्रमण के कुछ औपचारिक संकेत देखे जाते हैं - ताप क्षमता में उछाल, वॉल्यूमेट्रिक विस्तार के गुणांक में तेज बदलाव, आदि। इसके अलावा, यह दिखाया गया था कि कांच के संक्रमण के दौरान, गौचे का पुनर्वितरण होता है और ट्रांस आइसोमर्स होता है, जैसा कि गिब्स-डी सिद्धांत मार्ज़ियो के अनुसार प्रस्तावित है। व्यवहार में यह पता चला कि T c > T 2 हमेशा। इसलिए, सिद्धांत के लेखकों ने माना कि टी 2 = टी सी केवल अनंतिम पॉलिमर शीतलन दर पर, जब पॉलिमर में छूट की घटनाएं न्यूनतम हो जाती हैं। लेकिन इस स्थिति में भी, दूसरे क्रम के चरण संक्रमण के साथ ग्लास संक्रमण की पहचान करना गलत है, क्योंकि ग्लास संक्रमण एक मेटास्टेबल अवस्था को ठीक करता है, जिसकी एन्ट्रापी किसी भी तापमान पर क्रिस्टलीय अवस्था की एन्ट्रापी से अधिक होती है। इस प्रकार, यह माना जाना चाहिए कि टी 2 और टी सी पर दो स्वतंत्र संक्रमण हैं, जो एक दूसरे से संबंधित हैं। ग्लास संक्रमण के थर्मोडायनामिक सिद्धांत को एडम और गिब्स के कार्यों में और विकसित किया गया था।

    कांच संक्रमण का गतिज सिद्धांत.मजबूत अंतर-आणविक अंतःक्रिया वाले ध्रुवीय पॉलिमर के लिए, ज़ुर्कोव सिद्धांत द्वारा अच्छे परिणाम प्राप्त होते हैं, जो कांच संक्रमण के पहले सिद्धांतों में से एक है। इस सिद्धांत के अनुसार, पॉलिमर का ग्लास संक्रमण, यानी। खंडों के तापीय संचलन की समाप्ति कमजोर अंतर-आण्विक संयोजी बंधों - द्विध्रुवीय, दाता-स्वीकर्ता (हाइड्रोजन सहित) के एक स्थानिक नेटवर्क के गठन के कारण होती है।

    अंतर-आणविक संपर्क की ऊर्जा तापमान पर बहुत कम निर्भर करती है, जबकि इकाइयों की तापीय गति की ऊर्जा kT के समानुपाती होती है। जैसे-जैसे तापमान घटता है, थर्मल गति की ऊर्जा कम हो जाती है और, जब यह अंतर-आणविक संपर्क की ताकतों पर काबू पाने के लिए अपर्याप्त हो जाती है, तो अंतर-आणविक बांड का एक नेटवर्क बनता है, यानी। कांच का अवस्थांतर इस मामले में, ग्लासी अवस्था में संक्रमण के लिए, यह कुह्न खंडों की गतिशीलता को "फ्रीज" करने के लिए पर्याप्त है, जबकि अन्य संरचनात्मक तत्वों - लिंक, पार्श्व प्रतिस्थापन - की गति संरक्षित है।

    कई ध्रुवीय पॉलिमर - पॉलीमाइड्स, पॉलीविनाइल अल्कोहल, जिलेटिन - के लिए ग्लासी अवस्था में संक्रमण के दौरान अंतर-आणविक बांड का गठन आईआर स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा सिद्ध किया गया है। ज़ुर्कोव के सिद्धांत के अनुसार, पॉलिमर की बढ़ती ध्रुवता और, परिणामस्वरूप, श्रृंखला कठोरता के साथ, ग्लास संक्रमण तापमान का मूल्य बढ़ता है (चित्र 4.7)।

    कम आणविक भार यौगिकों के छोटे परिवर्धन को शामिल करके पॉलिमर के ध्रुवीय समूहों को अवरुद्ध करने से इंटरमैक्रोमोलेक्यूलर इंटरैक्शन में कमी आती है और तदनुसार, ग्लास संक्रमण तापमान में कमी आती है। प्रायोगिक आंकड़े इस स्थिति की पुष्टि करते हैं।

    पूर्वगामी के आधार पर, यह स्पष्ट है कि ग्लास संक्रमण तापमान मुख्य रूप से श्रृंखला के लचीलेपन और गठनात्मक संक्रमण की संभावना को निर्धारित करने वाले कारकों पर निर्भर करेगा। श्रृंखला का लचीलापन मुख्य श्रृंखला में बंधों की प्रकृति, साथ ही इस श्रृंखला पर प्रतिस्थापकों की मात्रा और ध्रुवता द्वारा निर्धारित होता है। उदाहरण के लिए, यह ज्ञात है कि एक श्रृंखला में ईथर बांड की शुरूआत से इसका लचीलापन बढ़ जाता है, और समूहों के बीच - यह कम हो जाता है। इसके अनुसार, पहले मामले में ग्लास संक्रमण तापमान कम हो जाता है, दूसरे में यह बढ़ जाता है (तालिका 4.1 देखें)। एक डिप्टी का प्रभाव अक्सर इस प्रकार प्रकट होता है:

    तथाकथित थोक गैर-विकृत प्रतिस्थापन ग्लास संक्रमण तापमान को बढ़ाते हैं, उदाहरण के लिए, पॉलीस्टाइनिन और पॉलीविनाइलनेफ्थेलीन के लिए यह क्रमशः 100 डिग्री सेल्सियस और 211 डिग्री सेल्सियस है;

    लचीले पक्ष समूह ग्लास संक्रमण तापमान को कम करते हैं, उदाहरण के लिए, पॉलीमेथाइल एक्रिलेट और पॉलीब्यूटाइल एक्रिलेट में ग्लास संक्रमण तापमान क्रमशः 2 डिग्री सेल्सियस और -40 डिग्री सेल्सियस होता है;

    प्रतिस्थापन की ध्रुवीयता में वृद्धि से इसके घूर्णन की स्वतंत्रता के प्रतिबंध के कारण श्रृंखला के लचीलेपन में कमी आती है और, परिणामस्वरूप, ग्लास संक्रमण तापमान में वृद्धि होती है।

    जैसा ऊपर बताया गया है, कम आणविक भार मूल्यों के क्षेत्र में, बाद वाला बहुलक के ग्लास संक्रमण तापमान को प्रभावित करता है। इसे छोटी श्रृंखलाओं वाले पॉलिमर की मुक्त मात्रा में वृद्धि से समझाया गया है, क्योंकि उनके सिरे मैक्रोमोलेक्यूल्स की सघन पैकिंग को रोकते हैं। कम आणविक भार वाले बहुलक की अतिरिक्त मुक्त मात्रा इस तथ्य की ओर ले जाती है कि उच्च आणविक भार वाले बहुलक की तुलना में मैक्रोमोलेक्यूल्स के गठनात्मक संक्रमण कम तापमान पर हो सकते हैं।

    क्रॉस-लिंक्ड पॉलिमर के मामले में, विपरीत घटना होती है - क्रॉस-लिंकिंग मैक्रोमोलेक्यूल्स को "एक साथ लाती है", जिससे मुक्त मात्रा में कमी होती है और "क्रॉस-लिंक्ड" पॉलिमर की तुलना में ग्लास संक्रमण तापमान में वृद्धि होती है। रैखिक एक.

    "

    हम मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी के रसायन विज्ञान संकाय के मैक्रोमोलेक्यूलर कंपाउंड्स विभाग के एक वरिष्ठ शोधकर्ता, एसोसिएट प्रोफेसर, डॉक्टर ऑफ केमिकल साइंसेज, 2009 के लिए युवा वैज्ञानिकों के लिए रूसी संघ के राष्ट्रपति पुरस्कार के विजेता के व्याख्यान की एक प्रतिलिपि प्रकाशित कर रहे हैं। , एलेक्सी बोबरोव्स्की, 2 दिसंबर 2010 को पॉलिटेक्निक संग्रहालय में "पब्लिक लेक्चर्स पोलिट। आरयू" परियोजना के हिस्से के रूप में दिया गया।

    यह सभी देखें:

    व्याख्यान पाठ. भाग ---- पहला

    शुभ संध्या! मैं नियमों में कुछ बदलाव करना चाहूंगा: व्याख्यान में दो भाग होते हैं: पहले लिक्विड क्रिस्टल, फिर लिक्विड क्रिस्टल पॉलिमर, इसलिए मैं पहले भाग के बाद कुछ प्रश्न पूछने का सुझाव देना चाहूंगा। यह आसान हो जाएगा।

    मैं यह कहना चाहूंगा कि इस व्याख्यान की तैयारी में मैंने अपने लिए जो मुख्य कार्य निर्धारित किया है, वह आपको लिक्विड क्रिस्टल और उनके उपयोग के बारे में प्रचुर मात्रा में जानकारी देना नहीं है, बल्कि किसी तरह लिक्विड क्रिस्टल में आपकी रुचि जगाना है। कुछ प्रारंभिक अवधारणाएँ: वे क्या हैं और दिखाते हैं कि वे कितने सुंदर और दिलचस्प हैं, उपयोगितावादी दृष्टिकोण से नहीं (जहाँ उनका उपयोग किया जा सकता है), बल्कि विज्ञान और कला के दृष्टिकोण से (वे अपने आप में कितने सुंदर हैं)। मेरी रिपोर्ट की योजना.

    सबसे पहले, मैं आपको बताऊंगा कि लिक्विड क्रिस्टलीय अवस्था की खोज कब और कैसे हुई, लिक्विड क्रिस्टल को अन्य वस्तुओं की तुलना में क्या अद्वितीय बनाता है, और अपनी रिपोर्ट के दूसरे भाग में मैं लिक्विड क्रिस्टलीय पॉलिमर के बारे में बात करूंगा और वे दिलचस्प और अद्भुत क्यों हैं .

    हर कोई जानता है कि अधिकांश पदार्थों में अणु एक क्रिस्टलीय अवस्था बनाते हैं, अणु एक त्रि-आयामी क्रिस्टल जाली बनाते हैं, जो तीन आयामों में क्रमबद्ध होती है, और जब एक निश्चित तापमान तक गर्म किया जाता है, तो त्रि-आयामी क्रमित अवस्था से एक चरण संक्रमण देखा जाता है। अव्यवस्थित तरल अवस्था, और आगे गर्म करने पर - गैसीय अवस्था में। यह पता चला कि कुछ मध्यवर्ती चरण हैं जिनमें तरल की समग्र स्थिति होती है, लेकिन, फिर भी, कुछ क्रम होता है: त्रि-आयामी नहीं, बल्कि द्वि-आयामी या कुछ अन्य पतित क्रम। अब मैं समझाऊंगा कि हम किस बारे में बात कर रहे हैं।

    पदार्थ की असामान्य अवस्था की पहली रिपोर्ट - पदार्थ की तरल क्रिस्टलीय अवस्था, हालाँकि यह शब्द उस समय मौजूद नहीं था - 1888 में हुई थी। कुछ अन्य आंकड़ों के अनुसार, पदार्थ की ऐसी असामान्य स्थिति 1850 में दर्ज की गई थी, लेकिन आम तौर पर यह स्वीकार किया जाता है कि 1888 में एक ऑस्ट्रियाई वैज्ञानिक फ्रेडरिक रेनित्जर ने कोलेस्ट्रॉल के व्युत्पन्न पदार्थ कोलेस्टेरिल बेंजोएट की जांच की और पाया कि गर्म करने पर 145° पर, क्रिस्टलीय चरण (सफेद पाउडर) एक अजीब बादल वाले तरल में बदल जाता है, और 179° तक गर्म करने पर, एक साधारण पारदर्शी तरल में संक्रमण देखा जाता है। उन्होंने इस पदार्थ को शुद्ध करने की कोशिश की, क्योंकि उन्हें यकीन नहीं था कि इसमें शुद्ध कोलेस्टेरिल बेंजोएट है, लेकिन फिर भी इन दो चरण संक्रमणों को पुन: उत्पन्न किया गया। उन्होंने इस पदार्थ का एक नमूना अपने मित्र भौतिक विज्ञानी ओटो वॉन लेहमैन को भेजा। लेहमैन ने प्लास्टिक क्रिस्टल सहित साधारण क्रिस्टल का अध्ययन किया, जो स्पर्श करने में नरम होते हैं और सामान्य कठोर क्रिस्टल से भिन्न होते हैं। अध्ययन की मुख्य विधि ध्रुवीकरण ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी थी - एक माइक्रोस्कोप जिसमें प्रकाश एक ध्रुवीकरणकर्ता के माध्यम से गुजरता है, एक पदार्थ के माध्यम से गुजरता है, और फिर एक विश्लेषक के माध्यम से - पदार्थ की एक पतली परत के माध्यम से गुजरता है। जब एक निश्चित पदार्थ के क्रिस्टल को ध्रुवीकरणकर्ता और विश्लेषक के बीच रखा जाता है, तो आप बनावट देख सकते हैं - विभिन्न क्रिस्टलीय पदार्थों के लिए विशिष्ट छवियां - और इस प्रकार क्रिस्टल के ऑप्टिकल गुणों का अध्ययन कर सकते हैं। यह पता चला कि ओटो वॉन लेहमैन ने उन्हें यह समझने में मदद की कि मध्यवर्ती स्थिति, भ्रम का कारण क्या था। ओटो वॉन लेहमैन को गंभीरता से विश्वास था कि क्रिस्टलीय पदार्थों, क्रिस्टल के सभी गुण पूरी तरह से अणुओं के आकार पर निर्भर करते हैं, अर्थात इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि वे इस क्रिस्टल में कैसे स्थित हैं, अणुओं का आकार महत्वपूर्ण है। और तरल क्रिस्टल के मामले में, वह सही था - अणुओं का आकार तरल क्रिस्टलीय चरण (मुख्य रूप से अणुओं का आकार) बनाने की क्षमता निर्धारित करता है। यहां मैं लिक्विड क्रिस्टल के अध्ययन में मुख्य ऐतिहासिक चरणों के बारे में बात करना चाहूंगा, जो मेरी राय में सबसे महत्वपूर्ण हैं।

    1888 में रेनिट्जर ने लिखा था कि ऐसे क्रिस्टल होते हैं जिनकी कोमलता ऐसी होती है कि उन्हें तरल कहा जा सकता है, फिर लेहमैन ने प्रवाहित क्रिस्टल के बारे में एक लेख लिखा, वास्तव में, उन्होंने यह शब्द गढ़ा तरल क्रिस्टल. एक महत्वपूर्ण ऐतिहासिक प्रकरण: 20-30 के दशक में, सोवियत भौतिक विज्ञानी फ्रेडरिक्स ने लिक्विड क्रिस्टल के ऑप्टिकल गुणों पर विभिन्न चुंबकीय और विद्युत क्षेत्रों के प्रभाव का अध्ययन किया, और उन्होंने एक महत्वपूर्ण बात की खोज की: लिक्विड क्रिस्टल में अणुओं का अभिविन्यास बहुत आसानी से बदल जाता है। बाहरी क्षेत्रों का प्रभाव, और ये क्षेत्र बहुत कमजोर हैं और बहुत तेज़ी से बदलते हैं। 60 के दशक के उत्तरार्ध से, लिक्विड क्रिस्टल सिस्टम और लिक्विड क्रिस्टल चरणों के अध्ययन में तेजी शुरू हुई, और यह इस तथ्य से जुड़ा है कि उन्होंने उनका उपयोग करना सीख लिया। सबसे पहले, सामान्य इलेक्ट्रॉनिक डिजिटल घड़ियों में सूचना प्रदर्शन प्रणालियों के लिए, फिर कैलकुलेटर में, और कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के आगमन के साथ, यह स्पष्ट हो गया कि डिस्प्ले के निर्माण के लिए लिक्विड क्रिस्टल का सक्रिय रूप से उपयोग किया जा सकता है। स्वाभाविक रूप से, इस तरह की तकनीकी छलांग ने मौलिक विज्ञान के दृष्टिकोण से लिक्विड क्रिस्टल के अध्ययन को प्रेरित किया है, लेकिन मैं यह बताना चाहूंगा कि लिक्विड क्रिस्टल से संबंधित वैज्ञानिक खोजों के बीच समय का अंतर कितना बड़ा है। वास्तव में, लोग जिज्ञासावश उनमें रुचि रखते थे, कोई उपयोगितावादी रुचि नहीं थी, कोई नहीं जानता था कि उनका उपयोग कैसे किया जाए, और, इसके अलावा, उन वर्षों (20-30 के दशक) में सापेक्षता का सिद्धांत बहुत अधिक दिलचस्प था। वैसे, फ्रेडरिक्स सोवियत संघ में सापेक्षता के सिद्धांत के लोकप्रिय प्रवर्तक थे, तब उनका दमन किया गया और शिविरों में उनकी मृत्यु हो गई। दरअसल, लिक्विड क्रिस्टल की खोज के बाद उनका उपयोग करना सीखने तक 80 साल बीत गए। विज्ञान वित्तपोषण की विशिष्टताओं के बारे में बात करते समय मैं अक्सर यह उदाहरण देता हूं।

    मैं तरल क्रिस्टलीय चरण के मुख्य प्रकारों पर ध्यान देना चाहूंगा। मेसोफ़ेज़, अर्थात् तरल क्रिस्टलीय चरण, कैसे काम करता है?

    आमतौर पर, तरल क्रिस्टलीय चरण उन अणुओं द्वारा बनता है जिनमें रॉड या डिस्क के आकार का आकार होता है, यानी, उनके पास एनिसोमेट्री का आकार होता है, मुख्य रूप से छड़ या डिस्क। आप एक अच्छे प्रयोग की कल्पना कर सकते हैं जिसे स्थापित करना आसान है: यदि आप बेतरतीब ढंग से एक बक्से में छड़ें डालते हैं और इसे हिलाते हैं, तो इस हिलाने के परिणामस्वरूप आप देखेंगे कि छड़ें स्वयं समानांतर में खड़ी हो जाती हैं, जो कि सबसे सरल नेमैटिक है चरण की व्यवस्था की गई है। एक निश्चित दिशा में अभिविन्यास क्रम होता है, लेकिन अणुओं के द्रव्यमान का केंद्र अव्यवस्थित होता है। बहुत अधिक जटिल चरण होते हैं, उदाहरण के लिए, स्मेक्टिक प्रकार के, जब द्रव्यमान का केंद्र समतल में होता है, यानी ऐसे स्तरित चरण। कोलेस्टेरिक चरण बहुत दिलचस्प है: इसका स्थानीय क्रम नेमैटिक चरण के समान है, एक ओरिएंटेशनल क्रम है, लेकिन सैकड़ों नैनोमीटर की दूरी पर मोड़ की एक निश्चित दिशा के साथ एक पेचदार संरचना बनती है, और की उपस्थिति यह चरण इस तथ्य के कारण है कि अणु चिरल हैं, अर्थात, इस तरह के पेचदार मोड़ बनाने के लिए आणविक चिरलता (मैं बाद में समझाऊंगा कि यह क्या है) आवश्यक है। इस चरण में भी नेमैटिक की तरह दिलचस्प गुण हैं, और इसमें कुछ अनुप्रयोग भी मिल सकते हैं। जिन चरणों के बारे में मैंने बात की वे सबसे सरल हैं। तथाकथित नीले चरण हैं।

    जब मैं पॉलिमर के बारे में बात करूंगा तो मैं उन पर थोड़ा ध्यान केन्द्रित करूंगा, यह थोड़ा मेरे काम से संबंधित है। यहां ये रेखाएं अणुओं के अभिविन्यास की दिशा को इंगित करती हैं, और ऐसे चरणों का मुख्य संरचनात्मक तत्व ऐसे सिलेंडर होते हैं जिनमें अणुओं की लंबी अक्षों का अभिविन्यास चतुराई से बदल जाता है, यानी इस सिलेंडर के केंद्र में अभिविन्यास साथ होता है सिलेंडर की धुरी, और जैसे-जैसे यह परिधि की ओर बढ़ता है, एक घूर्णन देखा जाता है। ये चरण संरचना के दृष्टिकोण से बहुत दिलचस्प हैं, एक ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोप में बहुत सुंदर हैं, और यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि कम आणविक भार वाले तरल क्रिस्टल के मामले में ये चरण एक डिग्री के कुछ दसवें हिस्से में मौजूद होते हैं, सर्वोत्तम रूप से 2 -3° तापमान रेंज, और पॉलिमर के मामले में मैं इन दिलचस्प संरचनाओं को पकड़ने में कामयाब रहा, और मैं आपको इसके बारे में बाद में बताऊंगा। थोड़ी सी रसायन शास्त्र. लिक्विड क्रिस्टल अणुओं की संरचना कैसी दिखती है?

    आम तौर पर 2-3 बेंजीन रिंगों का एक सुगंधित हिस्सा होता है, कभी-कभी दो सुगंधित छल्ले सीधे जुड़े हो सकते हैं, एक लिंकिंग हिस्सा हो सकता है। यह महत्वपूर्ण है कि यह टुकड़ा लम्बा हो, अर्थात इसकी लंबाई इसकी चौड़ाई से अधिक हो, और यह काफी कठोर हो, और एक लंबी धुरी के चारों ओर घूमना संभव हो, लेकिन इस घूर्णन के दौरान आकार लम्बा रहता है। लिक्विड क्रिस्टल चरण के निर्माण के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण है। अणु में लचीली पूंछों की उपस्थिति महत्वपूर्ण है - ये विभिन्न एल्काइल पूंछें हैं, और विभिन्न ध्रुवीय प्रतिस्थापनों की उपस्थिति महत्वपूर्ण है। यह अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण है, और यह द्विध्रुवीय क्षणों और बाहरी क्षेत्रों में पुन: उन्मुख होने की क्षमता बनाता है, यानी, यह अणु दो मुख्य भागों से बना है: कुछ प्रतिस्थापन (ध्रुवीय या गैर-ध्रुवीय) और एक लचीली पूंछ के साथ एक मेसोजेनिक टुकड़ा जो झुक सकता है. इसकी आवश्यकता क्यों है? यह एक आंतरिक प्लास्टिसाइज़र के रूप में कार्य करता है, क्योंकि यदि आप कठोर अणु लेते हैं, तो वे क्रिस्टलीकृत हो जाएंगे - वे बिना किसी मेसोफ़ेज़ के, बिना तरल क्रिस्टलीय चरणों के एक त्रि-आयामी क्रिस्टल बनाएंगे, और लचीली पूंछ अक्सर मदद करती है कि क्रिस्टल के बीच एक मध्यवर्ती चरण बनता है और एक साधारण आइसोट्रोपिक तरल। दूसरे प्रकार के अणु डिस्क के आकार के अणु होते हैं। यहां ऐसी डिस्क की सामान्य संरचना दी गई है, जो मेसाफ़ेज़ भी बना सकती हैं, लेकिन लम्बी अणुओं पर आधारित चरणों की तुलना में उनकी संरचना पूरी तरह से अलग होती है। मैं आपको इस बात पर ज़ोर देना चाहूँगा कि ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोप के नीचे लिक्विड क्रिस्टल कितने सुंदर होते हैं।

    ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोपी तरल क्रिस्टल का अध्ययन करने की पहली विधि है, यानी, एक शोधकर्ता द्वारा पार किए गए ध्रुवीकरणकर्ताओं के ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोप में देखे गए चित्र से, कोई यह अनुमान लगा सकता है कि किस प्रकार का मेसोफ़ेज़, किस प्रकार का तरल क्रिस्टलीय चरण बनता है। यह नेमैटिक चरण के लिए विशिष्ट चित्र है, जिसके अणु केवल एक ओरिएंटेशनल क्रम बनाते हैं। स्मेक्टिक चरण इस प्रकार दिखता है। आपको इस सब के पैमाने का अंदाजा दे दूं, यानी यह आणविक पैमाने से बहुत बड़ा है: तस्वीर की चौड़ाई सैकड़ों माइक्रोन है, यानी यह एक मैक्रोस्कोपिक तस्वीर है, जो तरंग दैर्ध्य से बहुत बड़ी है दृश्यमान प्रकाश का. और ऐसी तस्वीरों का विश्लेषण करके अंदाजा लगाया जा सकता है कि वहां किस तरह की संरचना है. स्वाभाविक रूप से, इन मेसोफेज की संरचना और कुछ संरचनात्मक विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए अधिक सटीक तरीके हैं - एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण, विभिन्न प्रकार की स्पेक्ट्रोस्कोपी जैसी विधियां - इससे हमें यह समझने की अनुमति मिलती है कि अणु एक या दूसरे तरीके से कैसे और क्यों पैक होते हैं .

    एक अन्य प्रकार की तस्वीर छोटे डीएनए टुकड़ों (जलीय घोल) का एक केंद्रित समाधान है - ऐसी तस्वीर कोलोराडो विश्वविद्यालय में प्राप्त की गई थी। सामान्यतया, जैविक वस्तुओं में तरल क्रिस्टलीय चरणों के निर्माण का महत्व और विशेषताएं एक अलग बड़ी चर्चा का विषय है, और मैं इसमें विशेषज्ञ नहीं हूं, लेकिन मैं कह सकता हूं कि जैविक प्रकृति के कई पॉलिमर एक तरल का उत्पादन कर सकते हैं क्रिस्टलीय चरण, लेकिन यह आमतौर पर एक लियोट्रोपिक तरल क्रिस्टलीय चरण होता है, यानी यह महत्वपूर्ण है कि इस तरल क्रिस्टलीय चरण के निर्माण के लिए पानी जैसे विलायक मौजूद हो। ये वो तस्वीरें हैं जो मुझे मिलीं.

    यह कोलेस्टेरिक मेसोफ़ेज़ जैसा दिखता है - विशिष्ट चित्रों में से एक। मैं यह दिखाना चाहता हूं कि चरण संक्रमण कितना सुंदर दिखता है: जब तापमान बदलता है, तो हम चरण संक्रमण देख सकते हैं।

    जब तापमान बदलता है, तो अपवर्तन में परिवर्तन देखा जाता है, इसलिए रंग बदलते हैं, हम संक्रमण के करीब पहुंचते हैं - और एक आइसोट्रोपिक पिघल में संक्रमण देखा जाता है, यानी, सबकुछ अंधेरा हो गया है, पार किए गए ध्रुवीकरण में एक अंधेरा तस्वीर दिखाई देती है।

    दूसरे मामले में, यह थोड़ा अधिक जटिल है: सबसे पहले एक अंधेरा चित्र दिखाई देता है, लेकिन प्रकृति हमें धोखा दे रही है, अणुओं को बस उन्मुख किया जाता है ताकि वे एक आइसोट्रोपिक पिघल की तरह दिखें, लेकिन एक तरल क्रिस्टलीय चरण था। यहां एक अन्य तरल क्रिस्टलीय चरण में संक्रमण होता है - ठंडा होने पर, अभिविन्यास में अधिक व्यवस्थित परिवर्तन। लाल रंग हेलिक्स की एक निश्चित पिच के साथ एक पेचदार संरचना से जुड़ा होता है, और हेलिक्स की पिच बदल जाती है, हेलिक्स मुड़ जाता है, इसलिए रंगों में बदलाव होता है। विभिन्न झुकाव दिखाई दे रहे हैं, यानी, सर्पिल घूम रहा है, और अब किसी बिंदु पर इस नमूने का क्रिस्टलीकरण देखा जाएगा, यह सब नीला हो जाएगा। मैं इसे इस तथ्य से प्रदर्शित करता हूं कि अध्ययन करने का मेरा एक व्यक्तिगत उद्देश्य, उदाहरण के लिए, लिक्विड क्रिस्टल, उनकी सुंदरता है, मैं उन्हें माइक्रोस्कोप के माध्यम से खुशी के साथ देखता हूं, मुझे हर दिन ऐसा करने की खुशी होती है, और सौंदर्य संबंधी रुचि का समर्थन होता है वैज्ञानिक रुचि से. अब क्रिस्टलीकरण होगा, सब कुछ वास्तविक समय में होगा। मेरे पास कोई घंटियाँ और सीटियाँ नहीं हैं, यह माइक्रोस्कोप पर लगा एक साधारण साबुन का बर्तन है, इसलिए गुणवत्ता उचित है। यहां इस परिसर के गोलाकार पौधे उगते हैं। यह यौगिक हमारे लिए चेक गणराज्य के रसायनज्ञों द्वारा संश्लेषित किया गया था। (हम स्वयं एलसीडी यौगिकों का संश्लेषण भी करते हैं।) इनका व्यापक रूप से उपयोग क्यों किया जाता है, इसके बारे में थोड़ा कहने की आवश्यकता है।

    हम में से प्रत्येक अपने साथ थोड़ी मात्रा में लिक्विड क्रिस्टल रखता है, क्योंकि सभी मोबाइल फोन मॉनिटर लिक्विड क्रिस्टल पर आधारित होते हैं, कंप्यूटर मॉनिटर, डिस्प्ले, टेलीविजन मॉनिटर और सामान्य रूप से प्लाज्मा मॉनिटर और एलईडी मॉनिटर से गंभीर प्रतिस्पर्धा का उल्लेख नहीं किया जाता है - फिर, जैसे जहाँ तक मुझे पता है (मैं इसमें विशेषज्ञ नहीं हूँ), नहीं। लिक्विड क्रिस्टल स्थिर होते हैं और चित्र को स्विच करने के लिए अधिक वोल्टेज की आवश्यकता नहीं होती है - यह बहुत महत्वपूर्ण है। लिक्विड क्रिस्टल में एक महत्वपूर्ण संयोजन देखा जाता है, गुणों की तथाकथित अनिसोट्रॉपी, यानी माध्यम में विभिन्न दिशाओं में गुणों की असमानता, उनकी कम चिपचिपाहट, दूसरे शब्दों में, तरलता, किसी प्रकार का ऑप्टिकल बनाना संभव है वह उपकरण जो एक विशिष्ट स्विचिंग समय मिलीसेकंड या यहां तक ​​कि माइक्रोसेकंड के साथ स्विच और प्रतिक्रिया करेगा, जब आंख इस परिवर्तन की गति को नोटिस नहीं करती है, यही कारण है कि एलसीडी और टेलीविजन डिस्प्ले का अस्तित्व संभव है, और बाहरी क्षेत्रों के प्रति बहुत अधिक संवेदनशीलता है। ये प्रभाव फ्रेडरिक्स से पहले खोजे गए थे, लेकिन उनके द्वारा अध्ययन किया गया था, और जिस अभिविन्यास संक्रमण के बारे में मैं अब बात करूंगा उसे फ्रेडरिक्स संक्रमण कहा जाता है। एक साधारण डिजिटल घड़ी डायल कैसे काम करता है, और लिक्विड क्रिस्टल का इतने व्यापक रूप से उपयोग क्यों किया जाता है?

    उपकरण इस तरह दिखता है: इसमें लिक्विड क्रिस्टल की एक परत होती है; छड़ें तरल क्रिस्टल अणु में अभिविन्यास की दिशा का प्रतिनिधित्व करती हैं, निश्चित रूप से वे पैमाने पर नहीं हैं, वे बाकी डिज़ाइन तत्वों की तुलना में बहुत छोटे हैं, दो ध्रुवीकरणकर्ता हैं, उन्हें इस तरह से पार किया जाता है कि यदि कोई नहीं होता लिक्विड क्रिस्टल परत, प्रकाश उनके माध्यम से नहीं गुजरेगा। ऐसे ग्लास सब्सट्रेट होते हैं जिन पर एक पतली प्रवाहकीय परत लगाई जाती है ताकि विद्युत क्षेत्र लगाया जा सके; एक ऐसी पेचीदा परत भी होती है जो लिक्विड क्रिस्टल अणुओं को एक निश्चित तरीके से उन्मुख करती है, और अभिविन्यास इस तरह से सेट किया जाता है कि शीर्ष सब्सट्रेट पर अणु एक दिशा में उन्मुख होते हैं, और दूसरे सब्सट्रेट पर - लंबवत दिशा में। यानी, लिक्विड क्रिस्टल अणुओं का एक मोड़ अभिविन्यास व्यवस्थित होता है, इसलिए प्रकाश, जब यह एक ध्रुवीकरणकर्ता पर पड़ता है, तो यह ध्रुवीकृत हो जाता है - यह एक तरल क्रिस्टलीय माध्यम में प्रवेश करता है, और इसके ध्रुवीकरण का विमान तरल के अभिविन्यास के बाद घूमता है क्रिस्टल अणु - ये लिक्विड क्रिस्टल अणुओं के गुण हैं। और, तदनुसार, इस तथ्य के कारण कि यह समतल ध्रुवीकरण में 90° घूमता है, प्रकाश इस ज्यामिति से शांति से गुजरता है, और यदि एक विद्युत क्षेत्र लागू किया जाता है, तो अणु विद्युत क्षेत्र के साथ पंक्तिबद्ध हो जाते हैं, और इसलिए ध्रुवीकृत प्रकाश अपने ध्रुवीकरण को नहीं बदलता है और किसी अन्य ध्रुवीकरणकर्ता से नहीं गुजर सकता। इस प्रकार एक काली छवि दिखाई देती है. वास्तव में, कलाई घड़ी पर एक दर्पण का उपयोग किया जाता है और ऐसे खंड बनाए जा सकते हैं जो किसी छवि को देखने की अनुमति देते हैं। यह सबसे सरल योजना है, बेशक, लिक्विड क्रिस्टल मॉनिटर बहुत अधिक जटिल संरचनाएं हैं, बहुस्तरीय, परतें आमतौर पर बहुत पतली होती हैं - दसियों नैनोमीटर से लेकर माइक्रोन तक - लेकिन सिद्धांत मूल रूप से एक ही है, और यह संक्रमण तब होता है जब अणुओं का अभिविन्यास विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र के साथ बदलता है (मॉनिटर विद्युत क्षेत्र का उपयोग करते हैं क्योंकि यह आसान है) को फ्रेडरिक्स संक्रमण (प्रभाव) कहा जाता है और ऐसे सभी उपकरणों में सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है। पहला प्रोटोटाइप डायल में एक नेमैटिक डिस्प्ले है।

    और यह एक चित्र है जो दर्शाता है कि लिक्विड क्रिस्टल अणु को पुन: दिशा देने के लिए कितने छोटे विद्युत क्षेत्र की आवश्यकता होती है। वास्तव में, यह एक गैल्वेनिक सेल है जो इलेक्ट्रोलाइट के रूप में दो आलूओं से बना है, अर्थात, इस तरह के पुनर्संयोजन के लिए 1V के क्षेत्र में एक बहुत छोटे वोल्टेज की आवश्यकता होती है, यही कारण है कि इन पदार्थों का इतना व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। एक अन्य अनुप्रयोग, और हम कोलेस्टेरिक लिक्विड क्रिस्टल के बारे में बात कर रहे हैं, जिसके बारे में मैं अधिक विस्तार से बात करूंगा, इस तथ्य के कारण है कि वे तापमान के आधार पर रंग बदलने में सक्षम हैं।

    यह सर्पिल की विभिन्न पिच के कारण है, और उदाहरण के लिए, तापमान वितरण की कल्पना करना संभव है। मैंने छोटे अणु लिक्विड क्रिस्टल के बारे में बात पूरी कर ली है और पॉलिमर लिक्विड क्रिस्टल पर आगे बढ़ने से पहले उनके बारे में आपके प्रश्न सुनने के लिए तैयार हूं।

    व्याख्यान की चर्चा. भाग ---- पहला

    तात्याना सुखानोवा, बायोऑर्गेनिक रसायन विज्ञान संस्थान: शौकिया के प्रश्न का उत्तर दें: लिक्विड क्रिस्टल का रंग किस सीमा में बदलता है, और यह उनकी संरचना पर कैसे निर्भर करता है?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: हम बात कर रहे हैं कोलेस्टेरिक लिक्विड क्रिस्टल की। यहां कोलेस्टेरिक हेलिक्स की पिच के आधार पर रंग बदलता है। ऐसे कोलेस्टेरिक्स हैं जो क्रमशः यूवी क्षेत्र में, अदृश्य क्षेत्र में प्रकाश को प्रतिबिंबित करते हैं, और ऐसे कोलेस्टेरिक्स हैं जो अवरक्त क्षेत्र में इस आवधिकता के कारण चयनात्मक रूप से प्रकाश को प्रतिबिंबित करते हैं, अर्थात, हम माइक्रोन, दसियों माइक्रोन और इन के बारे में बात कर रहे हैं। रंगीन चित्रों का मामला, जो मैंने इसे ध्रुवीकृत ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी में दिखाया था, यह वहां अधिक जटिल है, और रंग इस तथ्य के कारण है कि ध्रुवीकृत प्रकाश, एक तरल क्रिस्टल में ध्रुवीकरण का विमान, अलग-अलग घूमता है, और यह इस पर निर्भर करता है तरंग दैर्ध्य. रंगों की एक जटिल श्रृंखला है, और संपूर्ण दृश्यमान श्रेणी कवर की गई है, यानी, आप विभिन्न प्रकार के रंग प्राप्त करने में सक्षम हो सकते हैं।

    बोरिस डोलगिन: क्या आप हमें जीवन के बारे में कुछ और बता सकते हैं?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: जीवन के बारे में? विशेष रूप से जीव विज्ञान में लिक्विड क्रिस्टल की भूमिका के बारे में?

    बोरिस डोलगिन: हाँ।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: दुर्भाग्य से, यह मेरा विषय बिल्कुल नहीं है। मैं आपको अंत में पुस्तक का एक लिंक दूँगा। सबसे पहले, जब वे जीव विज्ञान में लिक्विड क्रिस्टल के संबंध के बारे में बात करते हैं, तो वे इस बारे में बात करते हैं कि उनका उपयोग चिकित्सा में कैसे किया जा सकता है - कई अलग-अलग विकल्प हैं। लिपिड कोशिका झिल्ली में, तरल क्रिस्टलीय अवस्था उचित जैविक तापमान पर होती है।

    बोरिस डोलगिन: और यह बिल्कुल भी कोई कलाकृति नहीं है, और यह अतिरिक्त शोध है।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: हाँ। मुझे ऐसा लगता है कि लिक्विड क्रिस्टलीय अवस्था की भूमिका अभी भी वास्तव में ज्ञात नहीं है, और कभी-कभी इस बात के प्रमाण मिलते हैं कि किसी कोशिका में डीएनए लिक्विड क्रिस्टलीय अवस्था में मौजूद हो सकता है, लेकिन यह भविष्य के शोध का विषय है। यह मेरा विज्ञान का क्षेत्र नहीं है. मुझे लिक्विड क्रिस्टलीय सिंथेटिक पॉलिमर में अधिक रुचि है, जिसके बारे में मैं आगे बात करूंगा।

    बोरिस डोलगिन: क्या एलसीडी पॉलिमर पूरी तरह से कृत्रिम हैं?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: हाँ, अधिकतर सभी चीजें कृत्रिम हैं। उदाहरण के लिए, कुछ बीटल और तितलियों का रंग ऐसे प्राकृतिक तरल क्रिस्टल के कारण नहीं होता है, बल्कि चिटिनस जैविक पॉलिमर के कारण जमे हुए तरल क्रिस्टलीय अवस्था के कारण होता है। इस प्रकार विकास ने यह निष्कर्ष निकाला कि रंग पिगमेंट के कारण नहीं, बल्कि पॉलिमर की चालाक संरचना के कारण होता है।

    मिखाइल पोटानिन: मेरे पास लिक्विड क्रिस्टल की चुंबकीय संवेदनशीलता के बारे में एक प्रश्न है। वे पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के प्रति कितने संवेदनशील हैं? क्या उनसे कम्पास बनाना संभव है?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: नहीं, तुम नहीं कर सकते। दुर्भाग्य से यही हुआ. लिक्विड क्रिस्टल की संवेदनशीलता क्या निर्धारित करती है? प्रतिचुंबकीय संवेदनशीलता और ढांकता हुआ स्थिरांक की अवधारणा है, और एक विद्युत क्षेत्र के मामले में सब कुछ बहुत अधिक सुविधाजनक और बेहतर है, अर्थात, ऐसे लिक्विड क्रिस्टल सेल पर वास्तव में 1 V लगाने के लिए पर्याप्त है - और सब कुछ होगा पुनः उन्मुख, और चुंबकीय क्षेत्र के मामले में हम टेस्ला के बारे में बात कर रहे हैं - ऐसे क्षेत्र की ताकत पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की ताकत से अतुलनीय रूप से अधिक है,

    लेव मोस्कोवकिन: मेरा प्रश्न पूरी तरह से नौसिखिया हो सकता है। व्याख्यान बिल्कुल आकर्षक है, सौंदर्य संतुष्टि बहुत अच्छी है, लेकिन प्रस्तुति स्वयं उतनी कम नहीं है। आपके द्वारा दिखाए गए चित्र नाभिक से मिलते जुलते हैं - वे सौंदर्य की दृष्टि से भी सक्रिय हैं - और जाबोटिंस्की प्रतिक्रिया, हालाँकि आपके चित्र चक्रीय नहीं हैं। धन्यवाद।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: मैं इस सवाल का जवाब देने के लिए तैयार नहीं हूं. साहित्य में इस पर गौर करने की जरूरत है। पॉलिमर और लिक्विड क्रिस्टल में "स्केलिंग" यानी आत्म-समानता का सिद्धांत है। मुझे इस प्रश्न का उत्तर देना कठिन लगता है; मैं इस विषय में सक्षम नहीं हूं।

    नतालिया:अब रूसी वैज्ञानिकों को नोबेल पुरस्कार दिए जा रहे हैं. आपकी राय में फ्रेडरिक्स यदि जीवित रहते तो उन्हें यह पुरस्कार मिल सकता था? सामान्य तौर पर, क्या इस विषय पर काम करने वाले किसी वैज्ञानिक को नोबेल पुरस्कार मिला?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: मुझे लगता है, निस्संदेह, फ्रेडरिक्स पहला उम्मीदवार होगा। युद्ध के दौरान एक शिविर में उनकी मृत्यु हो गई। यदि वह 1968-1970 तक जीवित रहे होते, तो नोबेल पुरस्कार के लिए पहले उम्मीदवार होते - यह बिल्कुल स्पष्ट है। अभी भी एक महान भौतिक विज्ञानी, लेकिन उन्हें पुरस्कार से सम्मानित नहीं किया गया (हम हमारे वैज्ञानिकों के बारे में बात कर रहे हैं), - त्सेत्कोव सेंट पीटर्सबर्ग में भौतिकविदों के स्कूल के संस्थापक हैं, दुर्भाग्य से, यह एक डिग्री या किसी अन्य से अलग हो गया। लिक्विड क्रिस्टल के लिए नोबेल पुरस्कार किसे मिला, इस सवाल पर विशेष रूप से विचार या अध्ययन नहीं किया गया, लेकिन, मेरी राय में, केवल पॉल डी गेनेस को पॉलिमर और लिक्विड क्रिस्टल के लिए नोबेल पुरस्कार मिला।

    बोरिस डोलगिन: क्या लिक्विड क्रिस्टल के अध्ययन का फैशन हमेशा के लिए ख़त्म हो गया है?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: हां, निश्चित रूप से, अब कोई उत्साह नहीं है, क्योंकि सबसे सरल मेसोफ़ेज़ (नेमैटिक तरल क्रिस्टलीय चरण) के साथ पहले से ही बहुत कुछ स्पष्ट है, और यह स्पष्ट है कि यह उपयोग के लिए सबसे इष्टतम है। अधिक जटिल चरणों में अभी भी कुछ रुचि है, क्योंकि अच्छी तरह से अध्ययन किए गए चरणों की तुलना में कुछ लाभ प्राप्त किए जा सकते हैं, लेकिन तरल क्रिस्टलीय अवस्था पर प्रकाशनों की संख्या गिर रही है।

    बोरिस डोलगिन: यानी, आपको समझ में कोई गुणात्मक छलांग नहीं दिखती, कोई ऐसा क्षेत्र नहीं दिखता जहां कोई वैश्विक रहस्य हो।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: मुझे लगता है कि भविष्यवाणी न करना ही बेहतर है, क्योंकि कुछ भी हो सकता है। विज्ञान हमेशा लगातार विकसित नहीं होता है। कभी-कभी अजीब छलांगें होती हैं, इसलिए मैं कोई भविष्यवाणी करने का कार्य नहीं करता।

    कॉन्स्टेंटिन इवानोविच:मैं जानना चाहूंगा कि वे मानव जीवन के लिए कितने सुरक्षित हैं।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: जो लोग एलसीडी डिस्प्ले बनाते हैं वे सुरक्षा परीक्षण से गुजरते हैं। यदि आप एक लीटर लिक्विड क्रिस्टल पीते हैं, तो आप शायद बीमार महसूस करेंगे, लेकिन चूंकि मिलीग्राम का उपयोग किया जाता है, इसलिए कोई गंभीर खतरा नहीं है। यह थर्मामीटर से टूटे, रिसते पारे की तुलना में अधिक सुरक्षित है। यह नुकसान में बिल्कुल अतुलनीय है। लिक्विड क्रिस्टल के पुनर्चक्रण पर अब शोध सामने आ रहा है। मैंने एक रिपोर्ट सुनी है जहां इस समस्या को गंभीरता से लिया जा रहा है, कि पहले से ही बड़ी मात्रा में स्क्रैप मौजूद है, और इसे कैसे पुनः प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन पर्यावरण के लिए समस्याएं न्यूनतम हैं। वे सुरक्षित हैं.

    बोरिस डोलगिन:अंत में एक बहुत दिलचस्प बात हुई। यदि आप एक प्रयुक्त एलसीडी मॉनिटर वगैरह की कल्पना करते हैं। आगे उसका क्या होगा, क्या हो रहा है? इसका निपटान कैसे किया जाता है - या इसका निपटान नहीं किया जाता है, या यह किसी तरह विघटित हो जाता है, या यह बना रहता है?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: मुझे लगता है कि लिक्विड क्रिस्टल अणु पहली चीज़ हैं जो बाहरी प्रभावों के तहत विघटित होंगे।

    बोरिस डोलगिन: तो यहाँ कोई विशेष विशिष्टता नहीं है?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: बिल्कुल नहीं। मुझे लगता है कि प्लास्टिक और पॉलिमर के पुनर्चक्रण की समस्याएँ कहीं अधिक जटिल हैं।

    ओलेग: कृपया मुझे बताएं कि तरल क्रिस्टलीय चरणों की तापमान सीमा क्या निर्धारित करती है? जैसा कि आप जानते हैं, सभी आधुनिक डिस्प्ले बहुत विस्तृत तापमान रेंज पर काम करते हैं। यह कैसे हासिल किया गया, और वे पदार्थ के किन गुणों और संरचना से निर्धारित होते हैं?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: बढ़िया सवाल. दरअसल, सामान्य यौगिकों, अधिकांश कार्बनिक यौगिकों को व्यक्तिगत रूप से संश्लेषित किया जाता है, ऐसे तापमान होते हैं जैसा मैंने दिखाया, कोलेस्टेरिल बेंजोएट 140 डिग्री पर पिघलता है, फिर आइसोट्रोपिक अपघटन 170 डिग्री पर होता है। ऐसे अलग-अलग पदार्थ होते हैं जिनका गलनांक कमरे के तापमान के आसपास कम होता है, और 50° के आसपास एक साधारण आइसोट्रोपिक तरल में बदल जाते हैं, लेकिन इतनी विस्तृत तापमान सीमा का एहसास करने के लिए, उप-शून्य तापमान तक, मिश्रण बनाना पड़ता है। विभिन्न पदार्थों की पारंपरिक मिश्रित रचनाओं को मिश्रित करने पर उनका गलनांक बहुत कम हो जाता है। ऐसी चाल. आम तौर पर ये सजातीय श्रृंखला होती हैं, डिस्प्ले में जो उपयोग किया जाता है वह एक बाइफिनाइल व्युत्पन्न होता है, जहां कोई एक्स और नाइट्राइल प्रतिस्थापन नहीं होता है, और विभिन्न लंबाई की पूंछों को एल्काइल पूंछ के रूप में लिया जाता है, और 5-7 घटकों का मिश्रण इसे कम करना संभव बनाता है समाशोधन के तापमान को छोड़ते समय गलनांक 0° से नीचे, यानी तरल क्रिस्टलीय का आइसोट्रोपिक चरण में संक्रमण, 60° से ऊपर - यह एक ऐसी चाल है।

    व्याख्यान पाठ. भाग 2

    सबसे पहले, मैं यह कहना चाहूंगा कि पॉलिमर क्या हैं।

    पॉलिमर ऐसे यौगिक होते हैं जो बार-बार दोहराए जाने से प्राप्त होते हैं, यानी, समान इकाइयों के रासायनिक बंधन - सरलतम मामले में, समान, जैसे पॉलीथीन के मामले में, ये सीएच 2 इकाइयां एक दूसरे से एक ही श्रृंखला में जुड़ी होती हैं। बेशक, अधिक जटिल अणु हैं, यहां तक ​​कि डीएनए अणु भी, जिनकी संरचना दोहराई नहीं जाती है और बहुत जटिल तरीके से व्यवस्थित होती है।

    पॉलिमर टोपोलॉजी के मुख्य प्रकार: सबसे सरल अणु रैखिक श्रृंखला अणु होते हैं, शाखित, कंघी के आकार के पॉलिमर होते हैं। तरल क्रिस्टलीय पॉलिमर की तैयारी में कंघी के आकार के पॉलिमर ने महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। तारे के आकार के, रिंग-लिंक्ड पॉलीकैटेनेन विभिन्न प्रकार के आणविक आकार हैं। जब लिक्विड क्रिस्टलीय अवस्था पर शोध पूरे जोरों पर था, जब लिक्विड क्रिस्टल का अध्ययन किया जा रहा था, तो एक विचार आया: क्या लिक्विड क्रिस्टल के अद्वितीय ऑप्टिकल गुणों को पॉलिमर के अच्छे यांत्रिक गुणों के साथ जोड़ना संभव है - कोटिंग्स, फिल्में बनाने की क्षमता , और कुछ उत्पाद? और 1974 में मन में क्या आया (पहला प्रकाशन हुआ था) - 60 के दशक के अंत में - 70 के दशक की शुरुआत में उन्होंने तरल क्रिस्टलीय पॉलिमर के उत्पादन के लिए अलग-अलग दृष्टिकोण प्रस्तावित करना शुरू किया।

    एक दृष्टिकोण छड़ के आकार के, छड़ी के आकार के अणुओं को एक रैखिक मैक्रोमोलेक्यूल से जोड़ना है, लेकिन यह पता चला कि ऐसे पॉलिमर एक तरल क्रिस्टलीय चरण नहीं बनाते हैं - वे साधारण नाजुक ग्लास हैं, जो गर्म होने पर विघटित होने लगते हैं और कुछ भी नहीं देते हैं . फिर, समानांतर में, दो प्रयोगशालाओं में (मैं इस बारे में बाद में अधिक विस्तार से बात करूंगा), ऐसे रॉड के आकार के अणुओं को लचीले स्पैसर - या रूसी में डिकॉउल्स के माध्यम से मुख्य बहुलक श्रृंखला में जोड़ने के लिए एक दृष्टिकोण प्रस्तावित किया गया था। और फिर निम्नलिखित पता चलता है: मुख्य बहुलक श्रृंखला के बीच थोड़ी स्वायत्तता होती है, यह काफी हद तक स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ती है, और छड़ के आकार के अणुओं का व्यवहार, यानी मुख्य बहुलक श्रृंखला छड़ के आकार के गठन में हस्तक्षेप नहीं करती है तरल क्रिस्टलीय चरण के टुकड़े.

    यह दृष्टिकोण बहुत उपयोगी साबित हुआ, और समानांतर में, दो प्रयोगशालाओं में - सोवियत संघ में निकोलाई अल्फ्रेडोविच प्लेट की प्रयोगशाला में और रिंग्सडॉर्फ प्रयोगशाला में - ऐसा दृष्टिकोण स्वतंत्र रूप से प्रस्तावित किया गया था, और अब मैं इसमें काम करके खुश हूं मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी के रसायन विज्ञान संकाय में वालेरी पेत्रोविच शिबाएव की प्रयोगशाला, यानी मैं उस प्रयोगशाला में काम करता हूं जहां यह सब आविष्कार किया गया था। स्वाभाविक रूप से, प्राथमिकताओं को लेकर विवाद थे, लेकिन यह सब महत्वहीन है।

    लिक्विड क्रिस्टल पॉलिमर के मुख्य प्रकार। मैं ऐसी मुख्य श्रृंखलाओं या मुख्य पॉलिमर श्रृंखला के मुख्य समूहों (यह ऐसे पॉलिमर का एक प्रकार है) के बारे में बात नहीं करूंगा, मैं मुख्य रूप से कंघी के आकार के तरल क्रिस्टलीय पॉलिमर के बारे में बात करूंगा, जिसमें रॉड के आकार के टुकड़े जुड़े होते हैं एक लचीले एलिफैटिक डिकॉप्लर के माध्यम से मुख्य श्रृंखला।

    संश्लेषण और विभिन्न गुणों के संयोजन के दृष्टिकोण से तरल क्रिस्टलीय पॉलिमर बनाने के दृष्टिकोण का एक महत्वपूर्ण लाभ होमोपोलिमर प्राप्त करने की संभावना है। यही है, आप एक मोनोमर लेते हैं जो एक श्रृंखला अणु बनाने में सक्षम है, उदाहरण के लिए, एक दोहरे बंधन के कारण, योजनाबद्ध रूप से यहां दर्शाया गया है, और आप एक होमोपोलिमर प्राप्त कर सकते हैं, यानी, एक बहुलक जिसके अणुओं में समान रॉड के आकार के टुकड़े होते हैं , या आप दो अलग-अलग टुकड़ों को मिलाकर कॉपोलिमर बना सकते हैं - वे दोनों एक मेसोफ़ेज़ बना सकते हैं, या वे गैर-मेसोजेनिक टुकड़ों को मेसोजेनिक टुकड़ों के साथ जोड़ सकते हैं, और यह पता चलता है कि हमारे पास रासायनिक रूप से असमान घटकों को एक ही होने के लिए मजबूर करने की क्षमता है। पॉलिमर प्रणाली. दूसरे शब्दों में, यदि हम बिना रासायनिक बंधन के ऐसे मोनोमर को ऐसे मोनोमर के साथ मिलाने की कोशिश करते हैं, तो वे दो अलग-अलग चरण देंगे, और रासायनिक रूप से उन्हें बांधकर, हम उन्हें एक ही प्रणाली में रहने के लिए मजबूर करते हैं, और फिर मैं दिखाऊंगा कि ऐसा क्यों है बडीया है।

    पॉलिमर लिक्विड क्रिस्टल और कम आणविक तरल क्रिस्टल के बीच एक महत्वपूर्ण लाभ और अंतर कांच जैसी अवस्था बनाने की संभावना है। यदि आप तापमान पैमाने को देखें: हमारे पास उच्च तापमान पर एक आइसोट्रोपिक चरण होता है, जब तापमान घटता है, तो एक तरल क्रिस्टलीय चरण बनता है (इन स्थितियों के तहत बहुलक एक बहुत चिपचिपा तरल जैसा दिखता है), और ठंडा होने पर, एक में संक्रमण होता है कांच जैसी अवस्था देखी जाती है। यह तापमान आमतौर पर कमरे के तापमान के करीब या थोड़ा ऊपर होता है, लेकिन यह रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है। इस प्रकार, कम आणविक भार वाले यौगिकों के विपरीत, जो या तो तरल होते हैं या क्रिस्टलीय अवस्था में चले जाते हैं, संरचना बदल जाती है। पॉलिमर के मामले में, यह संरचना कांच जैसी अवस्था में जमी हुई हो जाती है, जो दशकों तक बनी रह सकती है, और यह अनुप्रयोग के दृष्टिकोण से महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए, सूचना के भंडारण को रिकॉर्ड करने के लिए, हम इसे बदल सकते हैं अणु की संरचना और अभिविन्यास, अणु के टुकड़े और उन्हें कमरे के तापमान पर जमा देना। यह कम आणविक भार वाले यौगिकों से पॉलिमर का एक महत्वपूर्ण अंतर और लाभ है। पॉलिमर और किस लिए अच्छे हैं?

    यह वीडियो एक लिक्विड क्रिस्टल इलास्टोमेर को प्रदर्शित करता है, यानी यह एक रबर बैंड की तरह महसूस होता है जो गर्म होने पर सिकुड़ता है और ठंडा होने पर फैलता है। यह कार्य इंटरनेट से लिया गया है. यह मेरा काम नहीं है, यहां एक त्वरित छवि है, यानी वास्तव में, दुर्भाग्य से, यह संक्रमण दसियों मिनट के भीतर देखा जाता है। ऐसा क्यों हो रहा है? एक लिक्विड क्रिस्टल इलास्टोमेर क्या है, जिसका ग्लास संक्रमण तापमान काफी कम होता है, यानी यह कमरे के तापमान पर एक लोचदार अवस्था में होता है, लेकिन मैक्रोमोलेक्यूल्स क्रॉस-लिंक्ड होते हैं, और यदि हम लिक्विड क्रिस्टलीय चरण में एक फिल्म को संश्लेषित करते हैं, तो बहुलक श्रृंखला मेसोजेनिक समूहों के अभिविन्यास को थोड़ा दोहराती है, और यदि हम इसे गर्म करते हैं, तो मेसोजेनिक समूह एक अव्यवस्थित अवस्था में चले जाते हैं और तदनुसार, मुख्य बहुलक श्रृंखलाओं को एक अव्यवस्थित अवस्था में स्थानांतरित कर देते हैं, और मैक्रोमोलेक्यूलर कॉइल्स की एनिसोमेट्री बदल जाती है। यह इस तथ्य की ओर जाता है कि गर्म करने पर, मेसोफ़ेज़ से आइसोट्रोपिक चरण में संक्रमण के दौरान, बहुलक कॉइल के आकार में परिवर्तन के कारण नमूने के ज्यामितीय आयामों में परिवर्तन देखा जाता है। कम आणविक भार वाले लिक्विड क्रिस्टल के मामले में, इसे नहीं देखा जा सकता है। जर्मनी में दो समूहों - फ़िंकेलमैन, ज़ेंटेल - और अन्य समूहों ने इन चीज़ों पर बहुत काम किया। इसे प्रकाश के प्रभाव में भी देखा जा सकता है।

    फोटोक्रोमिक पॉलिमर पर बहुत सारे काम हुए हैं जिनमें एज़ोबेंजीन टुकड़ा होता है - दो बेंजीन रिंग एक एनएन डबल बॉन्ड द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं। क्या होता है जब ऐसे आणविक टुकड़े प्रकाश के संपर्क में आते हैं? तथाकथित ट्रांस-सीस आइसोमेराइजेशन देखा जाता है, और रॉड के आकार का टुकड़ा, जब प्रकाश से विकिरणित होता है, एक बेवल घुमावदार सीआईएस रूप, एक मुड़े हुए टुकड़े में बदल जाता है। यह इस तथ्य की ओर भी ले जाता है कि सिस्टम में ऑर्डर बहुत कम हो जाता है, और जैसा कि हमने पहले हीटिंग के दौरान देखा था, विकिरण के दौरान भी ज्यामितीय आयामों में कमी होती है, फिल्म के आकार में बदलाव होता है, इस मामले में हमने देखा कटौती।

    विकिरण के दौरान विभिन्न प्रकार की झुकने वाली विकृतियों को महसूस किया जा सकता है, अर्थात, जब यूवी प्रकाश से विकिरणित किया जाता है, तो फिल्म के ऐसे झुकने को महसूस किया जा सकता है। दृश्य प्रकाश के संपर्क में आने पर, रिवर्स सीआईएस-ट्रांस आइसोमेराइजेशन देखा जाता है, और यह फिल्म फैलती है। सभी प्रकार के विकल्प संभव हैं - यह आपतित प्रकाश के ध्रुवीकरण पर निर्भर हो सकता है। मैं इस बारे में बात कर रहा हूं क्योंकि यह अब तरल क्रिस्टलीय पॉलिमर में अनुसंधान का एक काफी लोकप्रिय क्षेत्र है। वे इसके आधार पर कुछ उपकरण बनाने का प्रबंधन भी करते हैं, लेकिन अब तक, दुर्भाग्य से, संक्रमण का समय काफी लंबा है, यानी गति कम है, और इसलिए किसी विशिष्ट उपयोग के बारे में बात करना असंभव है, लेकिन, फिर भी, ये हैं ऐसी कृत्रिम रूप से निर्मित मांसपेशियाँ, जो तापमान बदलने पर या विभिन्न तरंग दैर्ध्य के प्रकाश के संपर्क में आने पर कार्य करती हैं। अब मैं आपको सीधे तौर पर अपने काम के बारे में कुछ बताना चाहूंगा।

    मेरे काम का, हमारी प्रयोगशाला का क्या काम है? मैंने पहले ही कोपोलिमराइजेशन के फायदों के बारे में बात की है, एक बहुलक सामग्री में पूरी तरह से भिन्न टुकड़ों के संयोजन की संभावना, और मुख्य कार्य, ऐसे विभिन्न बहुक्रियाशील तरल क्रिस्टलीय पॉलिमर बनाने का मुख्य दृष्टिकोण विभिन्न प्रकार के कार्यात्मक मोनोमर्स का कोपोलिमराइजेशन है, जो मेसोजेनिक हो सकते हैं, यानी, तरल क्रिस्टलीय पॉलिमर के निर्माण के लिए ज़िम्मेदार हैं। चरण, चिरल (मैं बाद में चिरलिटी के बारे में बात करूंगा), फोटोक्रोमिक, यानी, वे प्रकाश, इलेक्ट्रोएक्टिव के प्रभाव में बदलने में सक्षम हैं, जो एक बड़ा ले जाते हैं द्विध्रुवीय क्षण और एक क्षेत्र के प्रभाव के तहत पुन: उन्मुख किया जा सकता है, विभिन्न प्रकार के कार्यात्मक समूह जो, उदाहरण के लिए, धातु आयनों के साथ बातचीत कर सकते हैं, और सामग्री में परिवर्तन संभव हैं। और यह यहां चित्रित एक ऐसा काल्पनिक कंघी के आकार का मैक्रोमोलेक्यूल है, लेकिन वास्तव में हमें डबल या टर्नरी कॉपोलिमर मिलते हैं जिनमें टुकड़ों के विभिन्न संयोजन होते हैं, और तदनुसार, हम विभिन्न प्रभावों का उपयोग करके इन सामग्रियों के ऑप्टिकल और अन्य गुणों को बदल सकते हैं, उदाहरण के लिए , प्रकाश और एक विद्युत क्षेत्र। चिरैलिटी और फोटोक्रोमिसिटी के संयोजन का एक ऐसा उदाहरण।

    मैं पहले ही कोलेस्टेरिक मेसोफ़ेज़ के बारे में बात कर चुका हूँ - तथ्य यह है कि एक पेचदार आणविक संरचना एक निश्चित हेलिक्स पिच के साथ बनती है, और ऐसी प्रणालियों में ऐसी आवधिकता के कारण प्रकाश का चयनात्मक प्रतिबिंब होता है। यह एक फिल्म अनुभाग का एक योजनाबद्ध आरेख है: एक निश्चित हेलिक्स पिच, और तथ्य यह है कि चयनात्मक प्रतिबिंब रैखिक रूप से हेलिक्स पिच से संबंधित है - हेलिक्स पिच के आनुपातिक, यानी, हेलिक्स पिच को एक या दूसरे तरीके से बदलकर, हम फिल्म का रंग, चयनात्मक प्रतिबिंब की तरंग दैर्ध्य बदल सकते हैं। एक निश्चित डिग्री के मोड़ के साथ ऐसी संरचना का क्या कारण है? ऐसी संरचना बनाने के लिए, चिरल टुकड़ों को नेमैटिक चरण में पेश किया जाना चाहिए।

    आणविक चिरलिटी अणुओं का उनकी दर्पण छवि के साथ असंगत होने का गुण है। हमारे सामने जो सबसे सरल चिरल टुकड़ा है वह हमारी दो हथेलियाँ हैं। वे मोटे तौर पर एक-दूसरे की दर्पण छवियां हैं और किसी भी तरह से तुलनीय नहीं हैं। आणविक चिरलिटी एक नेमेटिक प्रणाली में मोड़ने और एक हेलिक्स बनाने की क्षमता का परिचय देती है। यह कहा जाना चाहिए कि सर्पिल घुमाव का अभी भी कोई स्पष्ट, अच्छी तरह से व्याख्या करने वाला सिद्धांत नहीं है, लेकिन, फिर भी, यह देखा गया है।

    एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है, मैं इस पर ध्यान नहीं दूंगा, - यह घुमा बल है, और यह पता चला कि घुमा बल - एक पेचदार संरचना बनाने के लिए चिरल टुकड़ों की क्षमता - दृढ़ता से चिरल टुकड़ों की ज्यामिति पर निर्भर करती है।

    हमने चिरल-फोटोक्रोमिक कॉपोलिमर प्राप्त किया है जिसमें एक मेसोजेनिक टुकड़ा होता है (नीली छड़ी के रूप में दिखाया गया है) - यह एक नेमैटिक तरल क्रिस्टलीय चरण के गठन के लिए ज़िम्मेदार है। चिरल-फोटोक्रोमिक टुकड़ों वाले कॉपोलिमर प्राप्त किए गए हैं, जिनमें एक ओर, एक चिरल अणु (समूह) होता है, और दूसरी ओर, एक टुकड़ा जो फोटोआइसोमेराइजेशन में सक्षम होता है, यानी प्रकाश के प्रभाव में ज्यामिति बदलता है, और ऐसे अणुओं को विकिरणित करके, हम ट्रांस-सीस-आइसोमेराइजेशन को प्रेरित करते हैं, हम चिरल फोटोक्रोमिक टुकड़े की संरचना को बदलते हैं और - परिणामस्वरूप - कोलेस्टेरिक हेलिक्स को प्रेरित करने की दक्षता को प्रेरित करने की इसकी क्षमता, यानी, इस तरह से हम कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, प्रकाश के प्रभाव में कोलेस्टेरिक हेलिक्स को खोलना, हम इसे उलटा या अपरिवर्तनीय रूप से कर सकते हैं। एक प्रयोग कैसा दिखता है, हम क्या लागू कर सकते हैं?

    हमारे पास कोलेस्टेरिक पॉलीमर की कोलेस्टेरिक फिल्म का एक भाग है। हम मास्क का उपयोग करके इसे विकिरणित कर सकते हैं और स्थानीय रूप से आइसोमेराइजेशन को प्रेरित कर सकते हैं; आइसोमेराइजेशन के दौरान, चिरल टुकड़ों की संरचना बदल जाती है, उनकी घुमा क्षमता कम हो जाती है, और स्थानीय रूप से हेलिक्स का अनवाइंडिंग देखा जाता है, और चूंकि हेलिक्स का अनवाइंडिंग देखा जाता है, हम रंग के चयनात्मक प्रतिबिंब, यानी रंगीन फिल्मों की तरंग दैर्ध्य को बदल सकते हैं।

    हमारी प्रयोगशाला में जो नमूने प्राप्त किए गए, वे मास्क के माध्यम से विकिरणित पॉलिमर नमूने हैं। हम ऐसी फिल्मों पर विभिन्न प्रकार की छवियां रिकॉर्ड कर सकते हैं। यह व्यावहारिक रुचि का हो सकता है, लेकिन मैं यह बताना चाहूंगा कि हमारे काम का मुख्य फोकस आणविक डिजाइन, ऐसे पॉलिमर के संश्लेषण और ऐसी प्रणालियों के गुणों पर ऐसी प्रणालियों की संरचना के प्रभाव का अध्ययन करना है। . इसके अलावा, हमने न केवल प्रकाश, चयनात्मक प्रतिबिंब की तरंग दैर्ध्य को नियंत्रित करना सीखा है, बल्कि बिजली को भी नियंत्रित करना सीखा है। उदाहरण के लिए, हम किसी प्रकार की रंगीन छवि रिकॉर्ड कर सकते हैं, और फिर, विद्युत क्षेत्र लागू करके, किसी तरह उसे बदल सकते हैं। ऐसी सामग्रियों की बहुमुखी प्रतिभा के कारण। इस तरह के बदलाव - हेलिक्स का खुलना-मुड़ना - प्रतिवर्ती हो सकते हैं।

    यह विशिष्ट रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, हम चयनात्मक प्रतिबिंब (वास्तव में, रंग) की तरंग दैर्ध्य को रिकॉर्डिंग-मिटाने वाले चक्रों की संख्या पर निर्भर कर सकते हैं, यानी, जब पराबैंगनी प्रकाश से विकिरणित होता है, तो हम सर्पिल को खोल देते हैं, और फिल्म हरे से लाल हो जाती है , और फिर हम इसे 60° के तापमान पर गर्म कर सकते हैं और रिवर्स ट्विस्ट प्रेरित कर सकते हैं। इस तरह आप कई लूप लागू कर सकते हैं। अंत में, मैं लिक्विड क्रिस्टल और लिक्विड क्रिस्टल पॉलिमर के सौंदर्य संबंधी पहलू पर थोड़ा लौटना चाहूंगा।

    मैंने नीले चरण के बारे में थोड़ा दिखाया और बात की - एक जटिल, बहुत दिलचस्प संरचना, उनका अभी भी अध्ययन किया जा रहा है, नैनोकणों को वहां पेश किया जाता है और वे देखते हैं कि वहां क्या परिवर्तन होता है, और कम आणविक भार तरल क्रिस्टल में यह चरण डिग्री के कुछ अंशों में मौजूद होता है (2°-3°, लेकिन अब और नहीं), वे बहुत अस्थिर हैं। यह नमूने को थोड़ा धक्का देने के लिए पर्याप्त है - और यह सुंदर बनावट, इसका एक उदाहरण यहां दिखाया गया है, नष्ट हो गया है, और 1994-1995 में पॉलिमर में, लंबे समय तक गर्म करके, कुछ तापमानों पर फिल्मों को फायर करके, मैं सक्षम था कोलेस्टेरिक नीले चरणों की ऐसी सुंदर बनावट देखने के लिए, और मैं बिना किसी तरकीब के (तरल नाइट्रोजन का उपयोग किए बिना) बस इन फिल्मों को ठंडा करने और इन बनावटों का निरीक्षण करने में कामयाब रहा। अभी हाल ही में मुझे ये नमूने मिले। 15 साल बीत चुके हैं - और ये बनावट बिल्कुल अपरिवर्तित बनी हुई है, यानी, एम्बर में कुछ प्राचीन कीड़ों की तरह नीले चरणों की चालाक संरचना, 10 से अधिक वर्षों से स्थिर बनी हुई है।

    शोध की दृष्टि से यह स्वाभाविक रूप से सुविधाजनक है। हम इसे परमाणु बल माइक्रोस्कोप में रख सकते हैं और ऐसी फिल्मों के अनुभागों का अध्ययन कर सकते हैं - यह सुविधाजनक और सुंदर है। मेरे लिए बस इतना ही है. मैं साहित्य का उल्लेख करना चाहूँगा।

    सोनिन अनातोली स्टेपानोविच की पहली पुस्तक, मैंने इसे 20 साल से भी पहले, 1980 में, पब्लिशिंग हाउस "सेंटौर एंड नेचर" से पढ़ा था, तब, जब मैं एक स्कूली छात्र था, तब मुझे लिक्विड क्रिस्टल में दिलचस्पी हो गई, और ऐसा हुआ कि अनातोली स्टेपानोविच सोनिन मेरी थीसिस के समीक्षक थे। एक अधिक आधुनिक प्रकाशन मेरे वैज्ञानिक पर्यवेक्षक वालेरी पेत्रोविच शिबाएव का लेख है "जीवन के रसायन विज्ञान में तरल क्रिस्टल।" अंग्रेजी में प्रचुर मात्रा में साहित्य उपलब्ध है; यदि आपमें रुचि और इच्छा है, तो आप स्वयं बहुत सी चीज़ें पा सकते हैं। उदाहरण के लिए, डियरकिंग की पुस्तक "टेक्सचर्स ऑफ लिक्विड क्रिस्टल्स"। मुझे हाल ही में एक किताब मिली जो बायोमेडिसिन में लिक्विड क्रिस्टल के उपयोग पर केंद्रित है, यानी अगर किसी को इस विशेष पहलू में दिलचस्पी है, तो मैं इसकी अनुशंसा करता हूं। संचार के लिए एक ई-मेल है, मुझे आपके प्रश्नों का उत्तर देने में हमेशा खुशी होगी और यदि रुचि हो तो शायद आपको कुछ लेख भी भेजूंगा। आपके ध्यान देने के लिए धन्यवाद!

    व्याख्यान की चर्चा. भाग 2

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: कुछ खास केमिस्ट्री दिखाना जरूरी था. यह मेरी चूक है. नहीं, यह एक बहु-चरणीय कार्बनिक संश्लेषण है। कुछ सरल पदार्थ लिए जाते हैं, फ्लास्क में यह एक रासायनिक रसोई जैसा दिखता है, ऐसी प्रतिक्रियाओं के दौरान अणुओं को अधिक जटिल पदार्थों में संयोजित किया जाता है, उन्हें लगभग हर चरण में अलग किया जाता है, उनका किसी तरह विश्लेषण किया जाता है, जिस संरचना को हम प्राप्त करना चाहते हैं उसका समझौता स्थापित किया जाता है। उन वर्णक्रमीय डेटा के साथ जो उपकरण हमें देते हैं ताकि हम आश्वस्त हो सकें कि यही वह पदार्थ है जिसकी हमें आवश्यकता है। यह एक जटिल अनुक्रमिक संश्लेषण है। बेशक, तरल क्रिस्टलीय पॉलिमर को प्राप्त करने के लिए और भी अधिक श्रम-गहन संश्लेषण की आवश्यकता होती है। ऐसा लगता है जैसे विभिन्न सफेद पाउडर नारंगी पाउडर बनाते हैं। एक तरल क्रिस्टलीय बहुलक रबर बैंड की तरह दिखता है, या यह एक ठोस पापयुक्त पदार्थ है, लेकिन यदि आप इसे गर्म करते हैं और एक पतली फिल्म बनाते हैं (गर्म होने पर यह संभव है), तो यह अजीब पदार्थ माइक्रोस्कोप में सुंदर चित्र देता है।

    बोरिस डोलगिन: मेरा एक प्रश्न है, शायद एक अलग क्षेत्र से, वास्तव में, शायद पहले लेव, फिर मुझसे, ताकि तथ्यात्मक भाग से ध्यान न भटके।

    लेव मोस्कोवकिन: आपने आज के व्याख्यान से मुझे सचमुच मंत्रमुग्ध कर दिया, मेरे लिए यह किसी नई चीज़ की खोज है। प्रश्न सरल हैं: मांसपेशियों की ताकत कितनी मजबूत है? यह किस पर काम करता है? और अज्ञानतावश, बनावट क्या है, यह संरचना से किस प्रकार भिन्न है? आपके व्याख्यान के बाद, मुझे ऐसा लगता है कि जीवन में जो कुछ भी संरचित है, तरल क्रिस्टल के लिए धन्यवाद, वह भी काफी हद तक प्रकाश और एक कमजोर आवेग द्वारा नियंत्रित होता है। आपका बहुत-बहुत धन्यवाद।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: बेशक, यह नहीं कहा जा सकता कि सब कुछ लिक्विड क्रिस्टल द्वारा नियंत्रित होता है; बेशक, ऐसा नहीं है। पदार्थ के स्व-संगठन के विभिन्न रूप हैं, और तरल क्रिस्टलीय अवस्था स्व-संगठन के इन रूपों में से केवल एक है। पॉलिमर मांसपेशियाँ कितनी मजबूत हैं? मैं मौजूदा लौह-आधारित उपकरणों की तुलना में मात्रात्मक विशेषताओं को नहीं जानता, मोटे तौर पर कहें तो, वे इतने मजबूत नहीं हैं, लेकिन मैं कहना चाहता हूं कि आधुनिक बॉडी कवच ​​में, उदाहरण के लिए, किवलर सामग्री होती है - एक फाइबर जिसमें एक तरल क्रिस्टलीय संरचना मुख्य श्रृंखला प्रकार, मुख्य श्रृंखला में मेसोजेनिक समूहों वाला एक बहुलक। इस फाइबर को प्राप्त करने की प्रक्रिया में, मैक्रोमोलेक्यूल्स को ड्राइंग की दिशा में फैलाया जाता है और बहुत अधिक ताकत प्रदान की जाती है, इससे विकास के चरण में शरीर के कवच, एक्चुएटर्स या मांसपेशियों के लिए मजबूत फाइबर बनाने की अनुमति मिलती है, लेकिन बलों को प्राप्त किया जा सकता है वहाँ बहुत कमजोर है. बनावट और संरचना के बीच अंतर. बनावट एक अवधारणा है जिसका उपयोग उन लोगों द्वारा किया जाता है जो कालीन, चीजों के डिजाइन, कुछ दृश्य चीजों, कलात्मक डिजाइन से जुड़े होते हैं, यानी यह मुख्य रूप से एक नज़र है। यह सौभाग्य की बात है कि लिक्विड क्रिस्टल की बनावट, यानी एक विशिष्ट चित्र, लिक्विड क्रिस्टल की संरचना को निर्धारित करने में बहुत मदद करता है, लेकिन वास्तव में, ये अलग-अलग अवधारणाएं हैं।

    ओलेग ग्रोमोव, : आपने कहा कि पॉलिमर लिक्विड क्रिस्टल संरचनाएं हैं जिनमें फोटोक्रोमिक प्रभाव और विद्युत और चुंबकीय संवेदनशीलता होती है। सवाल ये है. खनिज विज्ञान में यह भी ज्ञात है कि चुखरोव ने 50 के दशक में अकार्बनिक संरचना के तरल क्रिस्टलीय संरचनाओं का वर्णन किया था, और यह ज्ञात है कि अकार्बनिक पॉलिमर मौजूद हैं; इसलिए, सवाल यह है: क्या अकार्बनिक तरल क्रिस्टलीय पॉलिमर मौजूद हैं, और यदि हां, तो क्या यह उनके लिए संभव है इन कार्यों को करने के लिए? और इस मामले में उन्हें कैसे कार्यान्वित किया जाता है?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: इसका उत्तर हां के बजाय ना में होने की अधिक संभावना है। कार्बनिक रसायन विज्ञान, विभिन्न प्रकार के विभिन्न यौगिकों को बनाने के लिए कार्बन की संपत्ति, ने विभिन्न प्रकार के कम-आणविक तरल क्रिस्टल, बहुलक यौगिकों और सामान्य रूप से एक विशाल डिजाइन को पूरा करना संभव बना दिया है, इसीलिए हम कुछ के बारे में बात कर सकते हैं एक प्रकार की विविधता. ये सैकड़ों-हजारों कम आणविक भार वाले बहुलक पदार्थ हैं जो एक तरल क्रिस्टलीय चरण बना सकते हैं। अकार्बनिक के मामले में, मैं पॉलिमर के बारे में नहीं जानता, केवल एक चीज जो दिमाग में आती है वह है वैनेडियम ऑक्साइड के कुछ सस्पेंशन, जो पॉलिमर भी लगते हैं, और उनकी संरचनाएं आमतौर पर सटीक रूप से स्थापित नहीं होती हैं, और यह इस पर है अनुसंधान चरण. यह विज्ञान की मुख्यधारा से थोड़ा हटकर हो गया है, जहां हर कोई कार्बनिक पारंपरिक लिक्विड क्रिस्टल के डिजाइन पर काम कर रहा है, और वास्तव में लियोट्रोपिक लिक्विड क्रिस्टल चरणों का निर्माण हो सकता है, जब चरण परिवर्तन से प्रेरित नहीं होता है तापमान, लेकिन मुख्य रूप से एक विलायक की उपस्थिति से, यानी, ये आम तौर पर आवश्यक रूप से लम्बे नैनोक्रिस्टल होते हैं, जो विलायक के कारण एक ओरिएंटेशनल ऑर्डर बना सकते हैं। इसे विशेष रूप से तैयार किया गया वैनेडियम ऑक्साइड देता है। मैं शायद अन्य उदाहरण नहीं जानता। मैं जानता हूं कि ऐसे कई उदाहरण हैं, लेकिन यह कहना कि यह एक बहुलक है, पूरी तरह से सही नहीं है।

    ओलेग ग्रोमोव, रूसी विज्ञान अकादमी के जैव रसायन और विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान संस्थान: तो फिर हमें 50 के दशक में चुखरोव और अन्य लोगों द्वारा खोजी गई तरल क्रिस्टलीय संरचनाओं पर कैसे विचार करना चाहिए?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: मुझे जानकारी नहीं है, दुर्भाग्य से यह क्षेत्र मुझसे बहुत दूर है। जहां तक ​​मुझे पता है, मुझे ऐसा लगता है कि तरल क्रिस्टलीय अवस्था के बारे में विशेष रूप से बात करना निश्चित रूप से असंभव है, क्योंकि ईमानदारी से कहें तो "तरल" शब्द उन पॉलिमर पर लागू नहीं होता है जो कांच जैसी अवस्था में होते हैं। यह कहना गलत है कि यह एक तरल क्रिस्टलीय चरण है; यह कहना सही है कि "जमे हुए तरल क्रिस्टलीय चरण"। संभवतः, समानता, विकृत क्रम, जब कोई त्रि-आयामी क्रम नहीं है, लेकिन एक द्वि-आयामी क्रम है, शायद एक सामान्य घटना है, और यदि आप देखें, तो आपको कई स्थान मिल सकते हैं। यदि आप ऐसे कार्यों के लिंक मेरे ई-मेल पर भेजेंगे तो मैं बहुत आभारी रहूँगा।

    बोरिस डोलगिन: यह बहुत अच्छा है जब हम एक और मंच बनने का प्रबंधन करते हैं जहां विभिन्न विशिष्टताओं के वैज्ञानिक संपर्क बनाए रख सकते हैं।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: यह बहुत अच्छा है

    दर्शकों की आवाज़: एक और नौसिखिया सवाल. आपने कहा कि फोटोक्रोमिक लिक्विड क्रिस्टल पॉलिमर में पर्यावरण में परिवर्तन के प्रति अपेक्षाकृत कम प्रतिक्रिया दर होती है। उनकी अनुमानित गति क्या है?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: हम मिनटों में प्रतिक्रिया की बात कर रहे हैं। बहुत पतली फिल्मों के तेज प्रकाश संपर्क के मामले में, लोग दूसरी प्रतिक्रिया प्राप्त करते हैं, लेकिन अभी तक यह सब धीमा है। ऐसी समस्या है. ऐसे प्रभाव हैं जो किसी और चीज़ से संबंधित हैं (मैंने इस बारे में बात नहीं की): हमारे पास एक पॉलिमर फिल्म है, और इसमें फोटोक्रोमिक टुकड़े हैं, और हम पर्याप्त तीव्रता के ध्रुवीकृत प्रकाश के संपर्क में आ सकते हैं, और यह प्रकाश कारण बन सकता है घूर्णी प्रसार, यानी, इन अणुओं का ध्रुवीकरण के विमान के लंबवत घूमना - ऐसा प्रभाव होता है, यह शुरुआत में बहुत पहले खोजा गया था, अब इसका अध्ययन भी किया जा रहा है, और मैं भी यह कर रहा हूं। पर्याप्त उच्च प्रकाश तीव्रता के साथ, प्रभाव को मिलीसेकंड के भीतर देखा जा सकता है, लेकिन आमतौर पर यह फिल्म की ज्यामिति में बदलाव से जुड़ा नहीं है, यह आंतरिक रूप से है, सबसे पहले, ऑप्टिकल गुण बदलते हैं।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: जानकारी रिकॉर्ड करने के लिए सामग्री बनाने का प्रयास किया गया था, और ऐसे विकास भी हुए थे, लेकिन, जहां तक ​​मुझे पता है, ऐसी सामग्रियां मौजूदा चुंबकीय रिकॉर्डिंग और अन्य अकार्बनिक सामग्रियों के साथ प्रतिस्पर्धा नहीं कर सकती हैं, इसलिए किसी तरह इस दिशा में रुचि खत्म हो गई, लेकिन यह इसका मतलब यह नहीं है कि यह दोबारा शुरू नहीं होगा.

    बोरिस डोलगिन: किसी चीज़ के कारण, मान लीजिए, नई आवश्यकताओं का उद्भव।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: मामले का उपयोगितावादी पक्ष मुझे ज्यादा दिलचस्पी नहीं देता।

    बोरिस डोलगिन: मेरा प्रश्न आंशिक रूप से इससे संबंधित है, लेकिन इसका उपयोग कैसे किया जा सकता है इसके बारे में नहीं, यह संगठनात्मक रूप से थोड़ा उपयोगितावादी है। जिस क्षेत्र में आप अपने विभाग में काम करते हैं इत्यादि, जैसा कि हमने कहा, आपके पास संयुक्त परियोजनाएं, कुछ व्यावसायिक संरचनाओं से ऑर्डर इत्यादि हैं। इस क्षेत्र में आम तौर पर बातचीत कैसे संरचित होती है: वास्तविक शोध वैज्ञानिक, अपेक्षाकृत रूप से कहें तो, एक आविष्कारक/इंजीनियर या आविष्कारक, और फिर एक इंजीनियर, शायद अलग-अलग विषय, फिर, अपेक्षाकृत रूप से कहें तो, कुछ प्रकार का उद्यमी जो समझता है कि इसके साथ क्या करना है, हो सकता है, लेकिन यह संभावना नहीं है, एक निवेशक जो एक उद्यमी को पैसा देने के लिए तैयार है ताकि वह इसे लागू कर सके, जैसा कि वे अब कहते हैं, अभिनव परियोजना? यह शृंखला आपके वातावरण में किस हद तक संरचित है कि आप किसी तरह इसके संपर्क में आए?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: अभी तक ऐसी कोई शृंखला नहीं है, और होगी भी या नहीं यह अज्ञात है। सिद्धांत रूप में, फंडिंग का आदर्श रूप पारंपरिक बुनियादी विज्ञान के समान ही है। यदि हम रूसी फाउंडेशन फॉर बेसिक रिसर्च और उस सब को एक आधार के रूप में लेते हैं, जिस पर कई बार चर्चा की गई है, क्योंकि व्यक्तिगत रूप से मैं ऐसा कुछ नहीं करना चाहता हूं जो लागू हो, एक आदेश।

    बोरिस डोलगिन: इसीलिए मैं विभिन्न विषयों के बारे में बात कर रहा हूं और किसी भी स्थिति में मैं यह नहीं कह रहा हूं कि एक वैज्ञानिक को एक इंजीनियर, एक उद्यमी, इत्यादि होना चाहिए। मैं विभिन्न विषयों के बारे में बात कर रहा हूं, बातचीत कैसे स्थापित की जा सकती है, बातचीत पहले से ही कैसे काम कर रही है।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: हमारे पास विभिन्न प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए लिक्विड क्रिस्टल पॉलिमर के उपयोग से संबंधित विभिन्न प्रकार के कार्यों के लिए बाहर से विभिन्न प्रस्ताव हैं, लेकिन ये मुख्य रूप से ताइवान, कोरिया और एशिया की कंपनियां हैं। हमारे पास फिलिप्स, मर्क और अन्य के साथ एक संयुक्त परियोजना थी, लेकिन यह एक संयुक्त परियोजना के ढांचे के भीतर है - हम कुछ शोध कार्य का हिस्सा कर रहे हैं, और पॉलिमर नमूनों के रूप में इस तरह के बौद्धिक आउटपुट या आउटपुट में या तो निरंतरता है या नहीं होता है, लेकिन अक्सर विचारों के आदान-प्रदान, किसी प्रकार के वैज्ञानिक विकास के साथ समाप्त होता है, लेकिन यह अभी तक किसी अनुप्रयोग तक नहीं पहुंच पाया है। गंभीरता से - यह कहना असंभव है।

    बोरिस डोलगिन: आपको किसी प्रकार के शोध, किसी विकल्प, किसी विचार के विकास का आदेश दिया जाता है।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: सामान्य तौर पर, हां, ऐसा होता है, लेकिन मुझे इस तरह का काम पसंद नहीं है (मेरी व्यक्तिगत भावना)। जो कुछ भी मेरे दिमाग में आता है, मैं उसे अपनी पूरी क्षमता से करता हूं, इसलिए नहीं कि किसी ने कहा: "ऐसी संपत्तियों के साथ ऐसी और ऐसी फिल्म बनाओ।" मुझे कोई दिलचस्पी नहीं है.

    बोरिस डोलगिन: एक ऐसे व्यक्ति की कल्पना करें जो इसमें रुचि रखता हो। वह, वह, जो आपके सामान्य वैज्ञानिक विचारों को परिष्कृत करने में रुचि रखता है, जो आपको आपके परोपकारी, विशुद्ध रूप से वैज्ञानिक हित से प्राप्त हुए हैं, वह आपके साथ इस तरह से कैसे बातचीत कर सकता है जो वास्तव में आप दोनों के लिए दिलचस्प होगा? यह संगठनात्मक चार्ट क्या है?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: मुझे उत्तर देना कठिन लगता है।

    बोरिस डोलगिन: सामान्य सेमिनार? यह क्या हो सकता है? ऐसे कोई प्रयास नहीं हैं - कुछ इंजीनियर?..

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: एक संयुक्त परियोजना के ढांचे के भीतर, सब कुछ साकार किया जा सकता है। किसी प्रकार की बातचीत काफी संभव है, लेकिन शायद मुझे यह सवाल ठीक से समझ नहीं आया कि समस्या क्या है?

    बोरिस डोलगिन: अब तक समस्या विभिन्न प्रकार की संरचनाओं के बीच परस्पर क्रिया की कमी है। एक वैज्ञानिक के रूप में यह आप पर दबाव डालता है, या यह आप पर ऐसे काम करने का दबाव डालता है जो आप शायद नहीं करना चाहते। यही समस्या है।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: यह भारी कमी की समस्या है

    बोरिस डोलगिन:कल्पना करें कि अतिरिक्त फंडिंग होगी, लेकिन इससे तकनीकी विकास की आवश्यकता खत्म नहीं होगी। आप अपने से प्रौद्योगिकी की ओर उस तरीके से कैसे आगे बढ़ सकते हैं जो आपको संतुष्ट करे?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: तथ्य यह है कि आधुनिक विज्ञान काफी खुला है, और मैं जो करता हूं, उसे प्रकाशित करता हूं - और जितनी जल्दी बेहतर होगा।

    बोरिस डोलगिन: तो आप परिणाम साझा करने के लिए तैयार हैं, उम्मीद करते हैं कि जिनके पास स्वाद है वे इसका लाभ उठा सकते हैं?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: यदि कोई मेरा लेख पढ़ता है और उसके पास कुछ विचार है, तो मैं केवल आभारी रहूंगा। यदि इस प्रकाशन से ठोस विकास सामने आता है, तो भगवान की खातिर पेटेंट, पैसा होगा। इस रूप में, मुझे खुशी होगी, लेकिन, दुर्भाग्य से, वास्तव में यह पता चलता है कि सब कुछ समानांतर में मौजूद है, ऐसा कोई रास्ता नहीं है। विज्ञान के इतिहास से पता चलता है कि छोटी या बड़ी किसी भी मौलिक खोज के बाद विशिष्ट अनुप्रयोग में अक्सर देरी होती है।

    बोरिस डोलगिन: या फिर कोई अनुरोध आने के बाद.

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: या ऐसा।

    लेव मोस्कोवकिन:मेरा थोड़ा उत्तेजक प्रश्न है. बोरिस ने जो विषय उठाया है वह बहुत महत्वपूर्ण है. क्या यहां किसी खास फैशन का कोई प्रभाव है (यह समाजशास्त्र पर एक व्याख्यान में सुना गया था)? आपने कहा कि लिक्विड क्रिस्टल के साथ काम करना अब फैशनेबल नहीं है। इसका मतलब यह नहीं है कि चूँकि वे उनमें संलग्न नहीं हैं, तो उनकी आवश्यकता नहीं है, शायद यह रुचि वापस आ जाएगी, और सबसे महत्वपूर्ण बात...

    बोरिस डोलगिन: अर्थात्, लेव हमें एक निश्चित वैज्ञानिक समुदाय की तरह विज्ञान में फैशन के तंत्र के प्रश्न पर लौटाता है।

    लेव मोस्कोवकिन:दरअसल, त्चिकोवस्की ने भी इस बारे में बात की थी, वहां का फैशन सभी विज्ञानों में बेहद मजबूत है। दूसरा प्रश्न: मैं अच्छी तरह से जानता हूं कि विज्ञान में ऐसे अधिकारियों को कैसे चुना गया जो सामान्यीकरण करना जानते थे। आप अपनी सामग्रियों को जितना चाहें उतना प्रकाशित कर सकते हैं, मैं व्यक्तिगत रूप से कभी उनके सामने नहीं आया, मेरे लिए यह एक पूरी परत है जिसे मैं बस नहीं जानता था। संक्षेप इस तरह से करें कि समान जीवन को समझने के लिए, हम और क्या कर सकते हैं, यह समझने के लिए इसका मूल्य समझें। धन्यवाद।

    बोरिस डोलगिन: मुझे दूसरा प्रश्न समझ नहीं आया, लेकिन फिलहाल पहले प्रश्न पर विचार करते हैं - विज्ञान में फैशन के बारे में। क्या तंत्र है कि यह अब फैशनेबल क्यों नहीं है, क्या इसमें कोई खतरा है?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: मुझे कोई खतरा नजर नहीं आता. यह स्पष्ट है कि वित्तपोषण से संबंधित मुद्दे महत्वपूर्ण हैं, लेकिन, फिर भी, मुझे ऐसा लगता है कि कई मायनों में विज्ञान अब विशिष्ट लोगों पर निर्भर है जिनके विशिष्ट व्यक्तिगत हित, इस या उस मुद्दे में रुचि है। यह स्पष्ट है कि परिस्थितियाँ कुछ प्रतिबंधों को निर्धारित करती हैं, हालाँकि, विशिष्ट लोगों की गतिविधि इस तथ्य की ओर ले जाती है कि एक निश्चित क्षेत्र विकसित होता है, जैसे सब कुछ विकसित होता है। इस तथ्य के बावजूद कि विज्ञान सामूहिक हो गया है, इस बारे में बहुत कुछ कहा जाता है। दरअसल, अब बड़ी परियोजनाएं चल रही हैं, कभी-कभी काफी सफल भी, लेकिन, फिर भी, विज्ञान के इतिहास में व्यक्ति की भूमिका अब भी बहुत बड़ी है। व्यक्तिगत पसंद और रुचियाँ महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। यह स्पष्ट है कि, लिक्विड क्रिस्टल के मामले में, इलेक्ट्रॉनिक्स में इस तरह के विकास ने लिक्विड क्रिस्टल अनुसंधान के विकास के लिए एक महान प्रोत्साहन के रूप में कार्य किया, जब उन्हें एहसास हुआ कि लिक्विड क्रिस्टल का उपयोग किया जा सकता है और स्वाभाविक रूप से, इससे बहुत पैसा कमाया जा सकता है। पैसा अनुसंधान में चला गया। यह स्पष्ट है कि ऐसा संबंध...

    बोरिस डोलगिन: व्यवसाय और विज्ञान से प्रतिक्रिया।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: ...यह आधुनिक विज्ञान की विशेषताओं में से एक है, जब उन लोगों से एक आदेश आता है जो पैसा कमाते हैं और उत्पाद का उत्पादन करते हैं - और फिर अनुसंधान को वित्त पोषित किया जाता है, और, तदनुसार, जो दिलचस्प है उस पर जोर दिया जाता है क्या लाभदायक है. इसके अपने फायदे और नुकसान हैं, लेकिन यह ऐसा ही है। वास्तव में, अब लिक्विड क्रिस्टल में रुचि धीरे-धीरे कम हो गई है, क्योंकि जो कुछ भी निकाला जा सकता था वह पहले से ही उत्पादित किया जा रहा है, और सब कुछ सुधारना बाकी है। मुझे नहीं पता, मैंने कभी इसके बारे में गंभीरता से नहीं सोचा है, फिर भी, विभिन्न प्रकार के डिस्प्ले एप्लिकेशन हैं, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में, लिक्विड क्रिस्टल के एप्लिकेशन (लोग इस पर काम कर रहे हैं), सेंसर के रूप में, इस बिंदु पर कि काम चल रहा है जैविक सेंसर अणुओं के रूप में लिक्विड क्रिस्टल का उपयोग करने की संभावना पर। तो, सामान्य तौर पर, मुझे लगता है कि ब्याज आसानी से नहीं मिटेगा, इसके अलावा, शोध की एक बड़ी लहर इस तथ्य से जुड़ी है कि नैनो के लिए पैसा दिया जाने लगा। सिद्धांत रूप में, इस तथ्य के बावजूद कि नैनोकणों को लिक्विड क्रिस्टल में डालना इतना लोकप्रिय फैशन है, बड़ी संख्या में काम हैं, लेकिन उनमें से इस विषय से संबंधित अच्छे दिलचस्प काम भी हैं, यानी, नैनोऑब्जेक्ट्स के साथ क्या होता है जब वे एक तरल क्रिस्टलीय माध्यम में प्रवेश करें तो क्या प्रभाव दिखाई देंगे। मुझे लगता है कि सभी प्रकार के विभिन्न जटिल उपकरणों को प्राप्त करने के संदर्भ में विकास संभव है, जो मेटामटेरियल्स के उद्भव से जुड़ा हुआ है जिनमें बहुत दिलचस्प ऑप्टिकल गुण हैं - ये असामान्य संरचनाएं हैं जो तरल क्रिस्टल के संयोजन में विभिन्न तरीकों से बनाई जाती हैं, उद्भव नए ऑप्टिकल प्रभाव और नए अनुप्रयोग संभव हैं। मैं वर्तमान में लिक्विड क्रिस्टल जर्नल में लेखों की समीक्षा कर रहा हूं, और उनका स्तर गिर रहा है, और अच्छे लेखों की संख्या कम हो रही है, लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि सब कुछ खराब है, और लिक्विड क्रिस्टल का विज्ञान समाप्त नहीं होगा, क्योंकि यह एक है बहुत ही रोचक वस्तु. रुचि में गिरावट मुझे किसी आपदा की तरह नहीं लगती।

    बोरिस डोलगिन: यहां हम धीरे-धीरे लियो द्वारा हमसे पूछे गए दूसरे प्रश्न की ओर बढ़ते हैं। यदि मौजूदा सिद्धांत के आधार पर कुछ मौलिक रूप से नए सिद्धांत का जन्म होता है, जो लिक्विड क्रिस्टल के लिए कुछ प्लस का वादा करता है, तो जाहिर तौर पर रुचि तुरंत बढ़ जाएगी।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: संभव है कि ऐसा होगा.

    बोरिस डोलगिन: जहां तक ​​मैं प्रश्न को समझता हूं, हम इसी बारे में बात कर रहे हैं: ऐसे अंतर्वैज्ञानिक पाठ हैं जो धीरे-धीरे समझ में कुछ बदलाव लाते हैं, ऐसे नवीन पाठ हैं जो मौलिक रूप से बदलते हैं, लेकिन साथ ही विशेषज्ञों और समाज के बीच एक प्रकार का इंटरफ़ेस होता है, शायद इसमें वही वैज्ञानिक शामिल हैं, लेकिन अन्य क्षेत्रों से, कुछ सामान्यीकरण कार्य हैं जो हमें समझाते हैं, जैसे कि इन टुकड़ों को किसी प्रकार की सामान्य तस्वीर में मिला दिया गया हो। जैसा कि मैं इसे समझता हूं, लेव ने हमसे इस बारे में बात की, पूछा कि इसे कैसे चुना जाता है, और इन सामान्यीकरण कार्यों को कौन लिखता है?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: एक ऐसी अवधारणा है - वैज्ञानिक पत्रकारिता, जो हमारे देश में बहुत विकसित नहीं है, लेकिन यह पूरी दुनिया में मौजूद है, और मैं कल्पना कर सकता हूं कि यह वहां कितनी अच्छी तरह विकसित है, और, फिर भी, यह यहां भी मौजूद है। वर्तमान सार्वजनिक व्याख्यान भी इसी ओर संकेत करता है

    बोरिस डोलगिन: ऐसा नहीं कहा जा सकता कि कोई जानबूझकर काम का दायरा बंद कर रहा है।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: नहीं, कोई भी कुछ नहीं छिपा रहा है, इसके विपरीत, सभी सामान्य वैज्ञानिक दुनिया को यह दिखाने की पूरी कोशिश कर रहे हैं कि उन्होंने क्या किया है: जितनी जल्दी संभव हो सके और अपनी सर्वोत्तम क्षमताओं के लिए जितना संभव हो उतना सुलभ। यह स्पष्ट है कि कोई अच्छी कहानी बता सकता है, और कोई बुरी कहानी बता सकता है, लेकिन विज्ञान पत्रकार इसी के लिए हैं, जो वैज्ञानिकों से समाज तक सूचना प्रसारित करने का काम कर सकते हैं।

    बोरिस डोलगिन: सोवियत काल में भी, लोकप्रिय विज्ञान साहित्य अस्तित्व में था, और एक विशेष शैली भी थी - वैज्ञानिक कथा, आंशिक रूप से 60 के दशक की शुरुआत में "पाथ्स इनटू द अननोन" संग्रह, "यूरेका" श्रृंखला की किताबें, पहली पोस्ट में से एक- युद्ध के अग्रदूत डेनियल डैनिन थे, जिन्होंने मुख्य रूप से भौतिकी के बारे में लिखा था। एक और सवाल यह है कि अभी भी ऐसे वैज्ञानिक हैं जो कुछ प्रकार के सामान्यीकरण कार्य लिखते हैं, किसी के लिए कुछ लोकप्रिय बनाते हैं, लेकिन यह संभावना नहीं है कि कोई भी यह चुन सके कि कौन लिखेगा और किसे पढ़ना है या नहीं पढ़ना है। उपर्युक्त त्चिकोवस्की कुछ लिखता है, किसी को यह पसंद आता है।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: मुझे ऐसा लगता है कि समस्या यह है। तथ्य यह है कि हमारे देश में अब बहुत कम सामान्य वैज्ञानिक हैं, और विज्ञान की स्थिति पहले से भी बदतर है। अगर हम लिक्विड क्रिस्टल और लिक्विड क्रिस्टल पॉलिमर के बारे में बात करते हैं, तो ये अलग-अलग प्रयोगशालाएँ हैं जो पहले से ही मर रही हैं। यह स्पष्ट है कि 90 के दशक में किसी प्रकार का पतन और दुःस्वप्न हुआ था, लेकिन, सामान्य तौर पर, हम कह सकते हैं कि रूस में लिक्विड क्रिस्टल के बारे में कोई विज्ञान नहीं है। मेरा मतलब है - वैज्ञानिक समुदाय, यह पता चला है कि मैं अक्सर उन लोगों के साथ संवाद करता हूं जो विदेश में काम करते हैं, लेख पढ़ते हैं और वह सब, लेकिन हमारी ओर से व्यावहारिक रूप से कोई लेख नहीं आता है। समस्या यह है कि हमारे पास विज्ञान नहीं है, और न ही इस विज्ञान में सामान्यीकरण के कार्य हैं। पश्चिम में जो कुछ हो रहा है उसका आप सामान्यीकरण कर सकते हैं - यह भी अद्भुत है, लेकिन इसका कोई आधार नहीं है, कोई महत्वपूर्ण कड़ी नहीं है, कोई वैज्ञानिक नहीं हैं।

    लेव मोस्कोवकिन:मैं स्पष्ट कर दूंगा, हालांकि सिद्धांत रूप में सब कुछ सही है। सच तो यह है कि हम हमेशा पिछले व्याख्यान के विषय के इर्द-गिर्द ही घूम रहे हैं। वैज्ञानिकों के बीच विज्ञान में प्रतिस्पर्धा इतनी तीव्र है कि मैं इसे अपनी आँखों से देखकर बहुत प्रसन्न हूँ, और मैं इस बात से सहमत हूँ कि प्रत्येक वैज्ञानिक दुनिया को अपनी उपलब्धियाँ दिखाने का प्रयास करता है। यह केवल किसी ऐसे व्यक्ति के लिए उपलब्ध है जो एक मान्यता प्राप्त प्राधिकारी है, जैसे टिमोफीव-रेसोव्स्की। यह सोवियत काल में किया गया था - यह ज्ञात है कि कैसे - और यहाँ एक प्रभाव है, एक उदाहरण जो बहुत कुछ समझा सकता है - हरे नोटबुक का प्रभाव, जो प्रकाशित हुआ था, कौन जानता है, और कोई भी याद नहीं कर सकता कि यह साधारण सम्मेलन क्या था बुलाया गया था, क्योंकि कोई भी पत्रिका जो अब उच्च सत्यापन आयोग द्वारा मान्यता प्राप्त है, एक अकादमिक पत्रिका, सिद्धांत रूप में ऐसी नवीनता को स्वीकार नहीं करेगी, लेकिन इसने एक नए विज्ञान को जन्म दिया, यह आनुवंशिकी के विज्ञान में बदल गया, जीवन की समझ में बदल गया, और यह, सामान्य तौर पर, अब पहले से ही ज्ञात है। यह सोवियत काल में ऊपर से समर्थन के साथ था - टिमोफीव-रेसोव्स्की को सीपीएसयू केंद्रीय समिति के प्लेनम में उनके सहयोगियों की प्रतिस्पर्धा से समर्थन मिला था, अन्यथा उन्हें खा लिया जाता।

    बोरिस डोलगिन: ऐसी स्थिति जहां राज्य ने विज्ञान का एक महत्वपूर्ण हिस्सा समाप्त कर दिया: राज्य के अन्य आधारों के समर्थन के बिना बचना असंभव था।

    लेव मोस्कोवकिन:आनुवंशिकी में आंकड़ों का ऐसा ढेर लगा है कि सामान्यीकरण करने वाला कोई नहीं है, क्योंकि कोई किसी पर भरोसा नहीं करता और कोई दूसरे के अधिकार को नहीं पहचानता।

    बोरिस डोलगिन: क्यों?! हमारे पास आनुवंशिकीविद् थे, जिनकी बातें अन्य आनुवंशिकीविदों ने सुनीं और उन्होंने आनंदपूर्वक चर्चा की।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: मुझे नहीं पता कि आनुवंशिकी में क्या होता है, लेकिन जिस विज्ञान में मैं काम करता हूं, उसमें स्थिति बिल्कुल विपरीत है। जिन लोगों को कोई नया दिलचस्प परिणाम तुरंत मिलता है, वे उसे यथाशीघ्र प्रकाशित करने का प्रयास करते हैं।

    बोरिस डोलगिन: कम से कम प्रतिस्पर्धा के हितों से बाहर - किसी स्थान को दांव पर लगाने के लिए।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: हाँ। यह स्पष्ट है कि वे तरीकों आदि के बारे में कुछ विवरण नहीं लिख सकते हैं, लेकिन आमतौर पर, यदि आप एक ई-मेल लिखते हैं और पूछते हैं कि आपने वहां यह कैसे किया, तो यह बहुत दिलचस्प है, यह सब पूरी तरह से खुल जाता है - और.. .

    बोरिस डोलगिन: आपकी टिप्पणियों के अनुसार, विज्ञान अधिक खुला होता जा रहा है।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: कम से कम मैं खुले विज्ञान के युग में रहता हूं, और यह अच्छा है।

    बोरिस डोलगिन: धन्यवाद। जब आणविक जीवविज्ञानी हमसे बात करते थे, तो वे आम तौर पर हमें काफी खुले डेटाबेस वगैरह के बारे में बताते थे और सलाह देते थे कि हम उनसे संपर्क करें।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: भौतिकी में भी यही बात है, एक संग्रह है जहां लोग समीक्षा से पहले भी किसी लेख का कच्चा (विवादास्पद) संस्करण पोस्ट कर सकते हैं, लेकिन यहां प्रकाशन की गति के लिए संघर्ष है, जितना तेज़ वे हैं प्राथमिकता। मुझे कोई समापन नजर नहीं आता. यह स्पष्ट है कि इसका बंद सेना और अन्य से कोई लेना-देना नहीं है, मैं विज्ञान के बारे में बात कर रहा हूं।

    बोरिस डोलगिन: धन्यवाद। अधिक प्रश्न?

    दर्शकों की आवाज़: मेरे पास प्रस्ताव या विचार जितना कोई प्रश्न नहीं है। मुझे लगता है कि क्रिस्टलीकरण चित्रों के इस विषय में स्कूलों में बच्चों और युवाओं को विज्ञान सिखाने की काफी संभावनाएं हैं। शायद 45 मिनट के लिए डिज़ाइन किया गया एक इलेक्ट्रॉनिक पाठ बनाना और इसे माध्यमिक विद्यालयों में वितरित करना समझ में आता है? अब इलेक्ट्रॉनिक बोर्ड हैं, जिनका कई लोग उपयोग नहीं करते हैं; स्कूलों को उन्हें रखने का आदेश दिया गया है। मुझे लगता है कि बच्चों को 45 मिनट तक ये तस्वीरें दिखाना अच्छा होगा और फिर अंत में समझाएं कि यह सब कैसे किया जाता है। मुझे ऐसा लगता है कि इस तरह के विषय का प्रस्ताव रखना और किसी तरह इसे वित्तपोषित करना दिलचस्प होगा।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: अगर कुछ भी हुआ तो मैं मदद के लिए तैयार हूं। जो आवश्यक हो, प्रदान करें, लिखें।

    बोरिस डोलगिन: अद्भुत। सामान्यीकरण इसी तरह बनते हैं, इसी तरह इसे व्यवस्थित किया जाता है। अच्छा। बहुत-बहुत धन्यवाद। कोई अन्य रचनात्मक प्रश्न? हो सकता है कि उन्होंने किसी को याद किया हो, हम उन्हें नहीं देख पाए, मेरी राय में, उन्होंने ज्यादातर इस पर चर्चा की।

    बोरिस डोलगिन: वैज्ञानिक हैं, विज्ञान नहीं है।

    बोरिस डोलगिन: तो यह एक आवश्यक अथवा आवश्यक एवं पर्याप्त शर्त है?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: हाँ, क्षति अपरिवर्तनीय है, समय नष्ट हो गया है, यह पूरी तरह से स्पष्ट है, और निश्चित रूप से, ऐसा लगता है: "ऐसा कैसे है कि रूस में कोई विज्ञान नहीं है?" ऐसा कैसे? ऐसा नहीं हो सकता, वहां विज्ञान है, वहां वैज्ञानिक हैं, वहां लेख हैं।” सबसे पहले, स्तर स्तर पर, मैं हर दिन वैज्ञानिक पत्रिकाएँ पढ़ता हूँ। लिक्विड क्रिस्टल या पॉलिमर पर रूस में बने रूसी लेखकों के लेख मिलना बहुत दुर्लभ है। इसका कारण यह है कि या तो कुछ होता ही नहीं, या सब कुछ इतने निम्न स्तर पर होता है कि लोग उसे सामान्य वैज्ञानिक पत्रिका में प्रकाशित नहीं कर पाते; स्वाभाविक रूप से, उन्हें कोई नहीं जानता। यह बिल्कुल भयानक स्थिति है.

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: अधिक से अधिक।

    बोरिस डोलगिन: यानि समस्या लेखकों से नहीं है, समस्या विज्ञान से है।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: हां, अर्थात, निश्चित रूप से, रूस में "विज्ञान" नाम के तहत कोई भी आदर्श, अच्छी तरह से काम करने वाली संरचना या कम से कम किसी तरह काम नहीं कर रही है। सौभाग्य से, प्रयोगशालाओं में खुलापन है जो कमोबेश सामान्य स्तर पर काम करते हैं और अंतर्राष्ट्रीय विज्ञान की सामान्य वैज्ञानिक प्रक्रिया में शामिल हैं - यह इंटरनेट के माध्यम से संचार क्षमताओं का विकास है, अन्य तरीकों से, सीमाओं का खुलापन आपको अनुमति देता है वैश्विक वैज्ञानिक प्रक्रिया से अलग महसूस न करें, लेकिन देश के भीतर जो हो रहा है, स्वाभाविक रूप से, पर्याप्त पैसा नहीं है, और यदि आप फंडिंग बढ़ाते हैं, तो इससे कुछ भी बदलने की संभावना नहीं है, क्योंकि फंडिंग बढ़ाने के समानांतर, यह आवश्यक है ताकि उन लोगों की जांच हो सके जिनको ये पैसा दिया गया है. आप पैसे दे सकते हैं, कोई चुरा लेगा, न जाने किस पर खर्च कर देगा, लेकिन स्थिति किसी भी तरह नहीं बदलेगी।

    बोरिस डोलगिन: सच पूछिए तो, हमारे यहां मुर्गी और अंडे की समस्या है। एक ओर, हम बिना फंडिंग के विज्ञान का निर्माण नहीं कर पाएंगे, दूसरी ओर, फंडिंग के साथ, लेकिन वैज्ञानिक समुदाय के बिना, जो विशेषज्ञता के लिए एक बाजार प्रदान करेगा और सामान्य प्रतिष्ठा सुनिश्चित करेगा, हम इस पैसे को एक में नहीं दे पाएंगे। जिस तरह से विज्ञान को मदद मिलेगी।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: दूसरे शब्दों में, मजबूत वैज्ञानिकों से अंतरराष्ट्रीय विशेषज्ञता और मूल्यांकन को आकर्षित करना आवश्यक है, भले ही उनका स्थान किसी भी देश में हो। स्वाभाविक रूप से, उम्मीदवार और डॉक्टरेट थीसिस की रक्षा से संबंधित प्रमाणन मामलों को अंग्रेजी में बदलना आवश्यक है; कम से कम सार अंग्रेजी में होना चाहिए। यह बिल्कुल स्पष्ट है, और इस दिशा में कुछ आंदोलन होगा, शायद यह किसी तरह बेहतरी के लिए बदल जाएगा, और इसलिए - यदि आप हर किसी को पैसा देते हैं... स्वाभाविक रूप से, मजबूत वैज्ञानिक जिन्हें अधिक पैसा मिलेगा - वे, निश्चित रूप से, अधिक कुशलता से काम करेगा, लेकिन अधिकांश पैसा कहां गायब हो जाएगा, कोई नहीं जानता। ये मेरा विचार हे।

    बोरिस डोलगिन: कृपया मुझे बताएं, आप एक युवा वैज्ञानिक हैं, लेकिन आप पहले से ही विज्ञान के डॉक्टर हैं, और युवा लोग एक अलग अर्थ में आपके पास आते हैं, छात्र, युवा वैज्ञानिक। क्या ऐसे लोग हैं जो आपके लिए आ रहे हैं?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: मैं विश्वविद्यालय में काम करता हूं, और बिना सोचे-समझे, कभी-कभी मैं यह चाहता हूं, कभी-कभी मैं यह नहीं चाहता, मैं पाठ्यक्रम, डिप्लोमा और स्नातकोत्तर कार्यों का पर्यवेक्षण करता हूं।

    बोरिस डोलगिन: क्या उनमें भविष्य के वैज्ञानिक भी हैं?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: पहले से ही है। ऐसे काफी सफलतापूर्वक काम करने वाले लोग हैं जिनका मैंने पर्यवेक्षण किया है, उदाहरण के लिए, जो पोस्टडॉक या वैज्ञानिक समूहों के प्रमुख हैं; स्वाभाविक रूप से, हम केवल विदेशों के बारे में बात कर रहे हैं। जिनका मैंने नेतृत्व किया और वे रूस में ही रहे, वे विज्ञान में काम नहीं करते, क्योंकि उन्हें अपने परिवार का भरण-पोषण करने और सामान्य रूप से रहने की जरूरत है।

    बोरिस डोलगिन: धन्यवाद, यानी वित्त।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: स्वाभाविक रूप से, वित्तपोषण और वेतन आलोचना के लिए खड़े नहीं होते हैं।

    बोरिस डोलगिन: यह अभी भी निजी है...

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: इसमें कोई रहस्य नहीं है. विश्वविद्यालय में एक उम्मीदवार के साथ एक वरिष्ठ शोधकर्ता का वेतन न्यूनतम पंद्रह हजार रूबल प्रति माह है। बाकी सब कुछ वैज्ञानिक की गतिविधि पर निर्भर करता है: यदि वह अंतरराष्ट्रीय अनुदान और परियोजनाएं प्राप्त करने में सक्षम है, तो उसे अधिक मिलता है, लेकिन वह निश्चित रूप से एक महीने में पंद्रह हजार रूबल पर भरोसा कर सकता है।

    बोरिस डोलगिन: डॉक्टरेट के बारे में क्या?

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: उन्होंने मुझे अभी तक एक भी नहीं दिया है, मुझे नहीं पता कि वे मुझे अभी तक कितना देंगे, साथ ही वे चार हजार और जोड़ देंगे।

    बोरिस डोलगिन: उल्लिखित अनुदान काफी महत्वपूर्ण बात है। आज ही हमने एक दिलचस्प शोधकर्ता द्वारा भेजी गई खबर प्रकाशित की, लेकिन जब उनसे फंडिंग के बारे में सवाल पूछा गया, तो उन्होंने विशेष रूप से इस क्षेत्र के महत्व के बारे में बात की, और फिर, हमारे प्रकाशनों का उल्लेख नहीं करने पर, मंत्री फुर्सेंको का कहना है कि वैज्ञानिक पर्यवेक्षकों को अनुदान देना चाहिए अपने स्नातक छात्रों को वित्तपोषित करना और इस प्रकार उन्हें आर्थिक रूप से प्रेरित करना।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: नहीं, यह आम तौर पर एक अच्छे वैज्ञानिक समूह में होता है, अगर वालेरी पेत्रोविच शिबाएव जैसे व्यक्ति, जिस प्रयोगशाला में मैं काम करता हूं, के प्रमुख का वैज्ञानिक दुनिया में एक बड़ा सुयोग्य नाम है, तो उसे अनुदान का अवसर मिलता है। और परियोजनाएं. अक्सर, मैं पंद्रह हज़ार के "नग्न" वेतन के साथ समाप्त नहीं होता, हमेशा कुछ परियोजनाएँ होती हैं, लेकिन हर कोई इसे नहीं कर सकता, यह एक सामान्य नियम नहीं है, इसीलिए हर कोई छोड़ देता है।

    बोरिस डोलगिन: यानी, नेता के पास काफी उच्च अंतरराष्ट्रीय अधिकार होना चाहिए और प्रवाह में भी होना चाहिए।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: हाँ, अक्सर. मुझे लगता है कि मैं कई मायनों में भाग्यशाली था। एक मजबूत वैज्ञानिक समूह में शामिल होने के तत्व ने सकारात्मक तरीके से काम किया।

    बोरिस डोलगिन: यहां हम अच्छे पुराने विज्ञान की प्रतिक्रिया देखते हैं, तथ्य यह है कि यह सबसे शक्तिशाली वैज्ञानिक समूह उत्पन्न हुआ, जिसके कारण आप अपने प्रक्षेपवक्र को महसूस करने में सक्षम थे। हाँ, यह बहुत दिलचस्प है, धन्यवाद। मेरे पास आखिरी शब्द है.

    दर्शकों की आवाज़: मैं अंतिम शब्द कहने का दिखावा नहीं करता। मैं यह नोट करना चाहूंगा कि आप जिस बारे में बात कर रहे हैं वह बिल्कुल समझने योग्य है, और इसे एक खेल के रूप में न लें। मैं यह नोट करना चाहता हूं कि एलेक्सी सव्वातिव के व्याख्यान में कहा गया था कि अमेरिका में कोई विज्ञान नहीं है। उनका दृष्टिकोण आपके जैसा ही ठोस तर्कपूर्ण है। दूसरी ओर, रूस में विज्ञान विशेष रूप से तेजी से विकसित हुआ जब विज्ञान ने बिल्कुल भी भुगतान नहीं किया, लेकिन सक्रिय रूप से चोरी की गई, और ऐसी चीजें हुईं।

    बोरिस डोलगिन: क्या हम 19वीं सदी के अंत - 20वीं सदी की शुरुआत के बारे में बात कर रहे हैं?

    बोरिस डोलगिन: जर्मनी में?

    बोरिस डोलगिन: और जब उनका वैज्ञानिक अनुसंधान अधिक सक्रिय रूप से विकसित हुआ...

    दर्शकों की आवाज़: रूस में, वह नहीं, बल्कि सामान्य तौर पर रूस में, विज्ञान तब सबसे प्रभावी ढंग से विकसित हुआ जब उन्होंने भुगतान नहीं किया। ऐसी ही एक घटना है. मैं इसे उचित ठहरा सकता हूं, यह कोई दृष्टिकोण नहीं है, बोरिस, यह एक तथ्य है। मैं आपको काफी जिम्मेदारी से बताना चाहता हूं - यह अब एक तथ्य नहीं है, बल्कि एक निष्कर्ष है - कि आपकी उम्मीदें कि अंतरराष्ट्रीय विशेषज्ञता और अंग्रेजी भाषा आपकी मदद करेगी, व्यर्थ है, क्योंकि, ड्यूमा में काम करते हुए, मैं अधिकारों के लिए भयंकर प्रतिस्पर्धा देखता हूं और अमेरिका के प्रति एकतरफा कॉपीराइट कानूनों की ड्यूमा में पैरवी करना। वे सभी बौद्धिक संपदा का एक बड़ा प्रतिशत बताते हैं, उन्हें यह सुनिश्चित करने में बिल्कुल भी दिलचस्पी नहीं है कि हमारे हथियारों की वहां नकल न की जाए, वे इसे स्वयं करते हैं।

    बोरिस डोलगिन: मैं देख रहा हूँ, समस्या...

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: हथियार और विज्ञान समानांतर चीजें हैं।

    दर्शकों की आवाज़: अंतिम उदाहरण: तथ्य यह है कि जब झेन्या अनान्येव, उन्होंने और मैंने जीव विज्ञान संकाय में एक साथ अध्ययन किया, ड्रोसोफिला जीनोम में मोबाइल तत्वों की खोज की, तो मान्यता "क्रोमोसोम" पत्रिका में प्रकाशन के बाद ही मिली, लेकिन खिसिन का अधिकार इससे टूट गया। प्रकाशन, क्योंकि समीक्षा इस प्रकार थी: "आपके अंधेरे रूस में वे नहीं जानते कि डीएनए की नकल कैसे की जाती है।" धन्यवाद।

    बोरिस डोलगिन: लेखों की समीक्षा के लिए एक कठोर, स्पष्ट प्रणाली के अभाव में किसी विशेष देश में वैज्ञानिक अनुसंधान के स्तर के बारे में विचार, जब सामान्य विचारों का उपयोग किया जाता है, एक समस्या है।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: अंग्रेजी भाषा के संबंध में, सब कुछ बहुत सरल है - यह एक अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक भाषा है। विज्ञान से जुड़ा कोई भी वैज्ञानिक, उदाहरण के लिए जर्मनी में, एक जर्मन अपने लगभग सभी लेख अंग्रेजी में प्रकाशित करता है। वैसे, जर्मनी में अंग्रेजी में कई शोध प्रबंधों का बचाव किया जाता है, डेनमार्क और हॉलैंड का उल्लेख नहीं किया गया है, यदि केवल इसलिए कि वहां कई विदेशी हैं। विज्ञान अंतरराष्ट्रीय है. ऐतिहासिक रूप से विज्ञान की भाषा अंग्रेजी है।

    बोरिस डोलगिन: अभी हाल ही में ऐसा हुआ कि विज्ञान की भाषा जर्मन हुआ करती थी।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: अपेक्षाकृत हाल ही में, लेकिन, फिर भी, अब ऐसा है, इसलिए अंग्रेजी में संक्रमण स्पष्ट था, कम से कम सार और प्रमाणन चीजों के स्तर पर, ताकि सामान्य पश्चिमी वैज्ञानिक इन सार तत्वों को पढ़ सकें, प्रतिक्रिया दे सकें, मूल्यांकन कर सकें, ताकि हमारे दलदल से बाहर निकलो, अन्यथा यह सब पूरी तरह से अज्ञात में डूब जाएगा और जो बचेगा वह पूर्ण अपवित्रता है। यह पहले से ही कई मायनों में हो रहा है, लेकिन हमें किसी तरह इस दलदल से बाहर निकलने की कोशिश करनी चाहिए।

    बोरिस डोलगिन: दुर्गंध से बचने के लिए खिड़कियाँ खोलें।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: कम से कम हवा देना शुरू करें.

    बोरिस डोलगिन: अच्छा। धन्यवाद। यह एक आशावादी नुस्खा है. वास्तव में, आपका प्रक्षेप पथ तमाम निराशावाद के बावजूद आशावाद को प्रेरित करता है।

    एलेक्सी बोब्रोव्स्की: हम फिर इस तथ्य से भटक गए कि व्याख्यान का मुख्य विचार आपको यह प्रदर्शित करना है कि लिक्विड क्रिस्टल कितने सुंदर और दिलचस्प हैं। मुझे आशा है कि मैंने जो कुछ भी कहा है उससे कुछ रुचि पैदा होगी। अब आप लिक्विड क्रिस्टल के बारे में बहुत सारी जानकारी पा सकते हैं, यह पहली बात है। और दूसरी बात, किसी भी स्थिति की परवाह किए बिना, वैज्ञानिक हमेशा मौजूद रहेंगे, वैज्ञानिक प्रगति को कोई नहीं रोक सकता, यह आशावाद को भी प्रेरित करता है, और इतिहास बताता है कि हमेशा ऐसे लोग होते हैं जो विज्ञान को आगे बढ़ाते हैं, जिनके लिए विज्ञान सबसे ऊपर है।

    "सार्वजनिक व्याख्यान "Polit.ru" और "सार्वजनिक व्याख्यान "Polit.ua" चक्र में निम्नलिखित वक्ताओं का प्रदर्शन किया गया:

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