Produsen polimer kristal cair. Polimer kristal cair

Kementerian Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan Federasi Rusia

Universitas Federal Kazan (wilayah Volga).

Institut Kimia dinamai demikian. A.M.Butlerova

Departemen Kimia Anorganik

Abstrak dengan topik:

« Polimer kristal cair"

Pekerjaan telah selesai

siswa kelompok 714

Khikmatova G.Z.

Saya memeriksa pekerjaannya

Ignatieva K.A

Kazan-2012.

Pendahuluan…………………………………………………………………………………..3

1. Kristal cair…………………………………………………......

1.1.Sejarah Penemuan……………………………………………….……...4

1.2. Jenis-jenis fase kristal……………………………….……....7

1.3.Metode mempelajari kristal cair………..………………….…………....11

2. Polimer kristal cair……..…………………………………….13

2.1.Prinsip desain molekul polimer LC............14

2.2. Jenis utama polimer kristal cair……………….18

2.3.Struktur dan ciri-ciri sifat polimer LC..………………….….20

2.4.Area penerapan….………………………………………………………..

2.4.1 Pengendalian medan listrik - jalur untuk memperoleh bahan optik film tipis……………………………………21

2.4.2.Polimer LC Kolesterik - filter spektrozonal dan polarizer melingkar……………………………………………….23

2.4.3.Polimer LC sebagai media aktif optik yang terkontrol untuk merekam informasi………………………………………………….………………..24

2.4.4.Serat berkekuatan super tinggi dan plastik yang diperkuat sendiri………………………………………………………………………………….25

Literatur bekas………………………………………………….…28

Aplikasi.

Perkenalan.

Tahun 80-an dalam ilmu polimer ditandai dengan lahirnya dan perkembangan pesat bidang baru - kimia dan fisika polimer kristal cair. Bidang ini, yang menyatukan ahli kimia sintetik, ahli fisika teoretis, ahli kimia fisika klasik, ilmuwan polimer, dan ahli teknologi, telah berkembang menjadi arah baru yang dikembangkan secara intensif, yang dengan cepat membawa keberhasilan praktis dalam penciptaan serat kimia berkekuatan tinggi, dan saat ini menarik perhatian. ahli kacamata dan spesialis mikroelektronika. Tetapi hal yang paling penting bahkan bukan ini, tetapi fakta bahwa keadaan kristal cair dalam polimer dan sistem polimer, ternyata, tidak hanya sangat umum - ratusan kristal cair polimer telah dijelaskan saat ini - tetapi juga mewakili keadaan stabil. keadaan fase kesetimbangan badan polimer.
Bahkan ada beberapa paradoks dalam hal ini. Pada tahun 1988, peringatan seratus tahun dirayakan sejak ahli botani Austria F. Reinitzer mendeskripsikan zat kristal cair pertama, kolesteril benzoat. Pada usia 30-an abad terakhir, fisika kristal cair organik dengan berat molekul rendah dikembangkan, dan pada tahun 60-an, jutaan perangkat berbasis kristal ini sudah beroperasi di dunia. Namun, pada tahun 60an dan 70an, sebagian besar ilmuwan polimer tidak dapat membayangkan, misalnya, keberadaan polimer kristal cair termotropik jenis kolesterik, dan secara umum sistem seperti itu tampaknya merupakan perwakilan eksotik dari objek makromolekul atipikal. Faktanya, dalam beberapa tahun terakhir telah terjadi semacam “ledakan” informasi, dan saat ini tidak ada yang terkejut dengan polimer kristal cair lyotropik dan termotropik, yang disintesis dalam jumlah lusinan setiap bulannya.

Dalam karya ini, saya ingin berbicara tentang kapan dan bagaimana keadaan kristal cair ditemukan, apa yang unik tentang kristal cair dibandingkan benda lain, tentang polimer kristal cair dan mengapa mereka menarik dan menakjubkan.

Kristal cair.

Kebanyakan zat hanya dapat berada dalam tiga keadaan agregasi: padat, cair, dan gas. Dengan mengubah suhu suatu zat, ia dapat berpindah secara berurutan dari satu keadaan ke keadaan lainnya. Biasanya, struktur padatan dipertimbangkan, termasuk kristal dan benda amorf. Ciri khas kristal adalah adanya tatanan jarak jauh dan sifat anisotropi (kecuali kristal dengan pusat simetri). Dalam padatan amorf hanya terdapat keteraturan jangka pendek dan, sebagai konsekuensinya, bersifat isotropik. Keteraturan jarak pendek juga terdapat pada zat cair, tetapi zat cair tersebut mempunyai viskositas yang sangat rendah, yaitu fluiditas.

Selain tiga wujud materi yang disebutkan, ada wujud keempat yang disebut kristal cair. Ini adalah perantara antara padat dan cair dan disebut juga keadaan mesomorfik. Dalam keadaan ini terdapat sejumlah besar zat organik dengan molekul kompleks berbentuk batang atau cakram. Dalam hal ini mereka dipanggil kristal cair atau mesofasa.

Dalam keadaan ini, suatu zat memiliki banyak ciri kristal, khususnya dicirikan oleh anisotropi sifat mekanik, listrik, magnet dan optik, dan pada saat yang sama memiliki sifat cairan. Seperti zat cair, zat ini bersifat cair dan mengikuti bentuk wadah tempat zat tersebut ditempatkan.

Berdasarkan sifat umumnya, LC dapat dibagi menjadi dua kelompok besar. Kristal cair yang terbentuk ketika suhu berubah disebut termotropik. Kristal cair yang muncul dalam larutan ketika konsentrasinya berubah disebut liotropik.

1.1. Kristal cair ditemukan pada tahun 1888. Profesor botani Austria F. Reinitzer saat mempelajari zat baru yang disintesisnya, kolesteril benzoat, yang merupakan ester kolesterol dan asam benzoat.

Ia menemukan bahwa ketika dipanaskan hingga 145°, fase kristal (bubuk putih) berubah menjadi cairan keruh yang aneh, dan ketika dipanaskan lebih lanjut hingga 179°, terjadi transisi menjadi cairan transparan biasa. Dia mencoba memurnikan zat ini, karena dia tidak yakin bahwa dia memiliki kolesterol benzoat murni, namun transisi dua fase ini tetap terjadi. Dia mengirimkan sampel zat ini kepada temannya fisikawan Otto von Lehmann. Lehman mempelajari kristal biasa, termasuk kristal plastik, yang lembut saat disentuh dan berbeda dari kristal keras biasa. Metode penelitian utama adalah mikroskop optik polarisasi - mikroskop di mana cahaya melewati polarizer, melewati suatu zat, dan kemudian melalui penganalisis - melalui lapisan tipis zat. Ketika kristal suatu zat tertentu ditempatkan di antara polarizer dan penganalisis, Anda dapat melihat tekstur - gambar karakteristik untuk zat kristal yang berbeda - dan dengan demikian mempelajari sifat optik kristal. Ternyata Otto von Lehmann membantunya memahami apa yang menyebabkan keadaan peralihan, delusi. Otto von Lehmann sangat yakin bahwa semua sifat zat kristal, kristal, hanya bergantung pada bentuk molekulnya, yaitu, tidak peduli bagaimana letaknya dalam kristal ini, bentuk molekul itu penting. Dan dalam kasus kristal cair, dia benar - bentuk molekul menentukan kemampuan membentuk fase kristal cair (terutama bentuk molekul). Pada tahun 1888, Reinitzer menulis bahwa ada kristal yang kelembutannya sedemikian rupa sehingga bisa disebut cair, kemudian Lehmann menulis artikel tentang kristal mengalir, bahkan ia menciptakan istilah tersebut. kristal cair. Kristal cair ditemukan sangat banyak dan berperan penting dalam proses biologis. Misalnya, bagian otak, jaringan otot, saraf, dan selaput. Istilah "kristal cair", yang didasarkan pada penggunaan gabungan dua kata yang berlawanan dalam arti tertentu - "cair" dan "kristal", telah berakar dengan baik, meskipun istilah "mesofase", yang diperkenalkan oleh fisikawan Prancis J. Friedel tiga puluh tahun setelah penemuan F. Reinitzer, yang berasal dari kata Yunani “mesos” (menengah), tampaknya lebih tepat. Zat-zat ini mewakili fase peralihan antara kristal dan cairan, mereka muncul selama peleburan fase padat dan berada dalam kisaran suhu tertentu hingga, ketika dipanaskan lebih lanjut, mereka berubah menjadi cairan biasa. Sebuah episode sejarah yang penting: pada tahun 20-an dan 30-an, fisikawan Soviet Fredericks mempelajari pengaruh berbagai medan magnet dan listrik pada sifat optik kristal cair, dan ia menemukan hal penting: orientasi molekul dalam kristal cair sangat mudah berubah di bawah pengaruh medan luar, dan medan ini sangat lemah dan berubah dengan sangat cepat. Sejak akhir tahun 60an, booming dalam studi sistem kristal cair dan fase kristal cair dimulai, dan ini disebabkan oleh fakta bahwa mereka belajar menggunakannya. Pertama, untuk sistem tampilan informasi pada jam tangan digital elektronik biasa, kemudian pada kalkulator, dan dengan kemajuan teknologi komputer, menjadi jelas bahwa kristal cair dapat digunakan secara aktif untuk pembuatan tampilan. Tentu saja, lompatan teknologi seperti itu mendorong studi tentang kristal cair dari sudut pandang ilmu pengetahuan dasar, namun perlu diperhatikan betapa besarnya kesenjangan waktu antara penemuan ilmiah terkait kristal cair. Faktanya, orang-orang tertarik pada mereka karena rasa ingin tahu, tidak ada kepentingan utilitarian, tidak ada yang tahu bagaimana menggunakannya, dan terlebih lagi, pada tahun-tahun itu (20-30an) teori relativitas jauh lebih menarik. Ngomong-ngomong, Fredericks adalah yang mempopulerkan teori relativitas di Uni Soviet, kemudian dia ditindas dan dibunuh di kamp. Faktanya, 80 tahun telah berlalu sejak ditemukannya kristal cair hingga mereka belajar menggunakannya.

1.2. Dalam proses mempelajari kristal cair, penyebab fisik dari keadaan materi keempat menjadi jelas. Yang utama adalah bentuk molekul yang tidak bulat. Molekul pada zat ini memanjang satu arah atau berbentuk cakram. Molekul-molekul tersebut terletak di sepanjang garis tertentu atau pada bidang yang dipilih. Tiga jenis utama fase kristal diketahui: nematik(dari kata Yunani "nema" - benang), berbau busuk(dari kata Yunani "smegma" - sabun), kolesterol.

Dalam kristal cair nematik, pusat massa molekul terletak dan bergerak secara kacau, seperti dalam cairan, dan sumbu molekul sejajar. Jadi, keteraturan jangka panjang hanya ada sehubungan dengan orientasi molekul. Faktanya, molekul nematik tidak hanya melakukan gerakan translasi, tetapi juga getaran orientasi. Oleh karena itu, tidak ada paralelisme yang ketat pada molekul, tetapi terdapat orientasi rata-rata yang dominan (Gbr. 7.19).Amplitudo getaran orientasi bergantung pada suhu. Ketika suhu meningkat, terjadi penyimpangan yang lebih besar dari paralelisme dalam orientasi, dan pada titik transisi fase, orientasi molekul menjadi kacau. Dalam hal ini, kristal cair berubah menjadi cairan biasa.

Yang paling menarik untuk aplikasi praktis adalah zat yang ada di mesofasa nematik pada suhu kamar. Saat ini, dengan menyiapkan campuran berbagai zat, nematika diperoleh pada kisaran -20 hingga +80 derajat dan bahkan dalam kisaran suhu yang lebih luas.

Untuk mengkarakterisasi tatanan orientasi dalam kristal cair, dua parameter biasanya diperkenalkan: direktur dan urutan orientasi gelar, juga disebut parameter pesanan. Direktur adalah vektor satuan I, yang arahnya bertepatan dengan arah orientasi rata-rata sumbu panjang molekul. Dalam kristal cair nematik, pengarahnya bertepatan dengan arah sumbu optik. Vektor I secara fenomenologis mencirikan keteraturan jangka panjang dalam susunan molekul. Ini hanya menentukan arah orientasi molekul, tetapi tidak memberikan informasi apa pun tentang seberapa sempurna urutan mesofasa. Ukuran tatanan orientasi jangka panjang adalah parameter pesanan S, didefinisikan sebagai berikut:S=1/2(3 ² θ -1) (*), dimana θ – sudut antara sumbu molekul individu dan pengarah kristal cair. Rata-rata dalam (*) dilakukan pada seluruh kumpulan molekul. Nilai S=1 sesuai dengan tatanan orientasi lengkap, yaitu kristal cair ideal, dan S=0 berarti gangguan orientasi lengkap dan sesuai dengan nematik yang telah berubah menjadi cairan isotropik.

Kristal cair kolesterik mendapatkan namanya dari kolesterol karena dalam banyak kasus mereka adalah ester kolesterol. Pada saat yang sama, selain ester kolesterol, sejumlah zat lain juga membentuk mesofasa kolesterik. Molekul semua senyawa pembentuk kolesterik mengandung atom karbon asimetris yang dihubungkan oleh empat ikatan kovalen dengan atom atau kelompok atom yang berbeda. Molekul-molekul tersebut tidak dapat digabungkan dengan dirinya sendiri melalui superposisi sederhana, seperti halnya tangan kiri dan kanan. Mereka dipanggil kiral molekul (dari bahasa Ibrani kuno "pewaris" - tangan).

Terdiri dari molekul kiral, kristal cair kolesterik memiliki struktur yang mirip dengan nematik, tetapi memiliki perbedaan mendasar. Itu terletak pada kenyataan bahwa, tidak seperti nematik, orientasi seragam molekul dalam kolesterik tidak menguntungkan secara energetik. Molekul kolesterol kiral dapat tersusun sejajar satu sama lain dalam lapisan tunggal yang tipis, namun pada lapisan yang berdekatan molekul tersebut harus diputar dengan sudut tertentu. Energi keadaan seperti itu akan lebih kecil dibandingkan dengan orientasi seragam. Pada setiap lapisan berikutnya, direktur I, yang terletak pada bidang lapisan, diputar lagi dengan sudut kecil. Dengan demikian, susunan molekul heliks tercipta dalam kristal cair kolesterik (Gbr. 7.20). Spiral ini bisa ke kiri atau ke kanan. Sudut α antara vektor I lapisan yang berdekatan biasanya seperseratus putaran penuh, mis. α≈1®. Dalam hal ini, nada heliks kolesterik R adalah beberapa ribu angstrom dan sebanding dengan panjang gelombang cahaya di bagian spektrum tampak. Kristal cair nematik dapat dianggap sebagai kasus khusus kristal cair kolesterik dengan pitch spiral yang sangat besar (P→∞). Urutan molekul yang heliks dapat dihancurkan oleh medan listrik atau magnet yang diterapkan tegak lurus terhadap sumbu heliks.

Kristal cair smectic lebih teratur dibandingkan kristal nematik dan kolesterik. Mereka seperti kristal dua dimensi. Selain pengurutan orientasi molekul, mirip dengan pengurutan dalam nematika, terdapat pengurutan parsial pusat massa molekul. Dalam hal ini, pengarah setiap lapisan tidak lagi terletak pada bidang lapisan tersebut, seperti pada kolesterik, tetapi membentuk sudut tertentu dengannya.

Tergantung pada sifat susunan molekul dalam lapisan, kristal cair smectic dibagi menjadi dua kelompok: smectics dengan non-struktural Dan smektik dengan lapisan struktural.

DI DALAM kristal cair smektik dengan lapisan non-struktural pusat massa molekul dalam lapisan terletak secara kacau, seperti dalam cairan. Molekul dapat bergerak bebas di sepanjang lapisan, tetapi pusat massanya berada pada bidang yang sama. Bidang-bidang ini, yang disebut smectic, terletak pada jarak yang sama satu sama lain, kira-kira sama dengan panjang molekul. Pada Gambar. Gambar 7.21a menunjukkan susunan molekul dalam smectic tersebut. Untuk kristal cair smectic yang ditunjukkan pada gambar, arah I dan garis normal n terhadap bidang berimpit. Dengan kata lain, sumbu panjang molekul tegak lurus terhadap lapisan smektik. Kristal cair seperti itu disebut smectics A. Pada Gambar. Gambar 7.21b menunjukkan smectic dengan lapisan non-struktural, yang pengarahnya tidak diarahkan sepanjang garis normal ke lapisan, tetapi membentuk sudut tertentu dengannya.Kristal cair dengan susunan molekul seperti ini disebut smectics C. Dalam beberapa kristal cair smectic terdapat tatanan yang lebih kompleks dibandingkan pada smectic A dan C. Contohnya adalah smectic F, rincian pemesanannya belum sepenuhnya dipelajari.

DI DALAM smektik dengan lapisan struktural kita sudah berurusan dengan pemesanan statistik tiga dimensi. Di sini pusat massa molekul juga terletak pada lapisan smektik, tetapi membentuk kisi dua dimensi. Namun, tidak seperti zat kristal, lapisan-lapisan tersebut dapat meluncur bebas relatif satu sama lain (seperti pada smectic lainnya!). Karena lapisannya yang dapat meluncur bebas, semua smectic terasa seperti sabun saat disentuh. Oleh karena itu namanya (kata Yunani “smegma” berarti sabun). Pada beberapa smectic, terdapat urutan pusat massa molekul yang sama seperti pada smectic B, tetapi sudut antara direktur I dan normal n terhadap lapisan bukan nol. Dalam hal ini, tatanan monoklinik pseudoheksagonal terbentuk. Smectic semacam ini disebut smectics H. Ada juga smectics D, yang strukturnya mendekati kubik dengan kisi-kisi yang berpusat pada badan. Di antara kristal cair yang baru disintesis, ada yang tidak dapat diklasifikasikan sebagai nematik, kolesterik, dan smetik. Mereka biasanya disebut mesofasa eksotik. Ini termasuk, misalnya, apa yang disebut kristal cair berbentuk cakram, atau diskotik, yang sedang dipelajari secara intensif.

1.3. Mikroskop polarisasi adalah metode pertama untuk mempelajari kristal cair, yaitu dari gambar yang diamati oleh peneliti di mikroskop polarisasi dari polarizer bersilangan, seseorang dapat menilai jenis mesofasa, jenis fase kristal cair apa yang terbentuk. Ini adalah gambaran karakteristik fase nematik, yang molekul-molekulnya hanya membentuk tatanan orientasi. Seperti inilah fase smectic. Untuk memberi Anda gambaran tentang skala semua ini, yaitu, jauh lebih besar daripada skala molekuler: lebar gambar adalah ratusan mikron, yaitu gambar makroskopis, jauh lebih besar daripada panjang gelombang dari cahaya tampak. Dan dengan menganalisis gambar-gambar seperti itu, seseorang dapat menilai struktur seperti apa yang ada. Tentu saja, ada metode yang lebih akurat untuk menentukan struktur dan beberapa ciri struktural mesofasa ini - metode seperti analisis difraksi sinar-X, berbagai jenis spektroskopi - ini memungkinkan kita untuk memahami bagaimana dan mengapa molekul dikemas dalam satu atau lain cara. .

Mesofasa kolesterik terlihat seperti ini - salah satu gambaran khasnya.

Ketika suhu berubah, perubahan refraksi diamati, sehingga warna berubah, kita mendekati transisi - dan transisi ke lelehan isotropik diamati, yaitu, semuanya menjadi gelap, gambar gelap terlihat pada polarizer yang bersilangan.

Polimer kristal cair.

Polimer kristal cair (LC) adalah senyawa bermolekul tinggi yang mampu berubah menjadi keadaan LC dalam kondisi tertentu (suhu, tekanan, konsentrasi dalam larutan). Keadaan LC polimer merupakan keadaan fase kesetimbangan, menempati posisi perantara antara keadaan amorf dan kristal, oleh karena itu sering juga disebut mesomorfik atau mesofase (dari bahasa Yunani mesos - perantara). Ciri khas mesofasa adalah adanya keteraturan orientasi dalam susunan makromolekul (atau fragmennya) dan anisotropi sifat fisik tanpa adanya pengaruh eksternal. Sangat penting untuk ditekankan bahwa fase LC terbentuk secara spontan, sedangkan tatanan orientasi dalam polimer dapat dengan mudah diinduksi hanya dengan meregangkan sampel karena tingginya anisodiametri (asimetri) makromolekul.

Jika polimer masuk ke keadaan LC atau mesofasa sebagai akibat dari aksi termal (pemanasan atau pendinginan), maka disebut polimer LC termotropik; jika fase LC terbentuk ketika polimer dilarutkan dalam pelarut tertentu, maka disebut polimer LC lyotropik.

Ilmuwan pertama yang meramalkan kemungkinan polimer membentuk mesofasa adalah V.A. Kargin dan P. Flory.

Polimer kristal cair (LCP) adalah kelas termoplastik unik yang terutama mengandung cincin benzena dalam rantai polimer yang merupakan struktur seperti batang yang disusun dalam matriks paralel besar. Mereka adalah termoplastik termotropik (berorientasi leleh) yang sangat kristalin, tahan api alami. Meskipun mirip dengan polimer semikristalin, LCP memiliki karakteristik tersendiri.

Polimer semi-kristal tradisional memiliki struktur yang kacau (tidak teratur) ketika dicairkan, yang ketika didinginkan, membentuk daerah kristal yang sangat teratur yang dikelilingi oleh matriks amorf. Molekul LCP tetap tertata dengan baik bahkan dalam lelehan, dan dengan mudah meluncur melewati satu sama lain ketika dicukur. Hasilnya, viskositas lelehnya sangat rendah, sehingga mudah untuk mengisi dinding yang sangat tipis dan mereproduksi bentuk yang paling rumit. Mereka menunjukkan penyusutan yang sangat kecil (atau tidak sama sekali) pada arah aliran dan memerlukan waktu yang sangat sedikit untuk mengeras atau mengeras. Agar proses dapat beroperasi dengan presisi, banyak perusahaan manufaktur dan perancang menggunakan polimer kristal cair untuk memproduksi komponen berdinding tipis yang mungkin perlu tahan terhadap suhu tinggi.

Vectra E130 : merk elektrik LCP
Polimer Kristal Cair (LCP) Vectra, diproduksi oleh Ticona (divisi polimer rekayasa Celanese/Hoechst AG), merupakan termoplastik termotropik (berorientasi fusi) yang sangat kristalin dan dapat memberikan dimensi yang sangat akurat dan stabil, kinerja suhu tinggi yang luar biasa, kekakuan tinggi, dan ketahanan terhadap bahan kimia bila digunakan untuk menghasilkan dinding yang sangat tipis. Polimer juga memiliki koefisien muai panas yang rendah, sama pada ketiga dimensi aksial (x,y,z). Ini dapat menahan suhu penyolderan pemasangan di permukaan, termasuk suhu yang diperlukan untuk penyolderan bebas timah. Sifat seperti itu menyebabkan penggunaan Vectra LCP untuk banyak aplikasi elektronik seperti soket, koil, sakelar, konektor, dan sensor. Banyak merek yang mengungguli keramik, termoset, dan plastik bersuhu tinggi lainnya tanpa menghasilkan residu karbon (atau jumlah yang dapat diabaikan).
Ketika Vaupell Industrial Plastics perlu membuat lapisan wadah baterai internal untuk perangkat penglihatan malam presisi militer, Vaupell Industrial Plastics menggunakan Vectra E130i LCP untuk memudahkan pengembangan produk dengan menghilangkan penyusutan cetakan secara virtual. Produk ini juga memberikan daya tahan yang sangat baik pada rentang suhu yang luas.

Gasket bagian dalam wadah baterai dimasukkan ke dalam kulit terluar aluminium, jarak di antara keduanya tidak lebih dari 0,05 mm. Bagian yang dibuat berbentuk daun semanggi memiliki ukuran penampang maksimal 5,08 cm, panjang juga 5,08 cm, dinding terbuka bagian bawah dan atas tebal 0,56 mm. Flensa bundar di sepanjang tepi atas menahannya pada posisinya di dalam kulit terluar.

LCP berkekuatan tinggi generasi berikutnya
Resin polimer kristal cair generasi berikutnya dari DuPont, Zenite LCP, menjanjikan kekuatan, kekakuan, dan presisi yang lebih besar pada konektor perangkat elektronik dan komponen cetakan lainnya. Pengujian telah menunjukkan bahwa konektor yang dibentuk dari Zenite 6130LX memberikan ketahanan yang sangat baik terhadap kerusakan selama penyisipan pin otomatis dan perakitan papan. Resin baru juga dapat menghasilkan komponen dengan deformasi yang lebih sedikit, sehingga meningkatkan kesesuaian komponen dan meningkatkan suhu melewati titik luluh saat menyolder. Dalam pengujian destruktif pada kepala bidang belakang, resin baru menghasilkan peningkatan ketahanan patah sebesar 21%, peningkatan defleksi sebelum keruntuhan sebesar 32%, dan pola patah yang lebih ulet/tidak rapuh. Selama pengujian, digunakan alat pres yang dilengkapi alat dengan ujung runcing untuk mendorong dinding konektor hingga terpisah. Kekuatan patah dan defleksi dinding diukur. Peningkatan kekuatan dan kekakuan dibandingkan data standar juga terlihat pada kekuatan tarik, kekuatan tarik, modulus lentur, dan kekuatan lentur.

Nilai medis Vectra MT LCP
Polimer kristal cair Vectra telah menggantikan baja tahan karat dalam berbagai aplikasi medis. Nilai tertentu dari Vectra LCP mematuhi peraturan USP Kelas VI dan tahan sinar gamma, autoklaf uap, dan sebagian besar metode sterilisasi kimia.

4.2.2. Keadaan polimer seperti kaca dan sangat elastis

Keadaan seperti kaca merupakan salah satu bentuk keadaan padat dari polimer amorf yang ditandai dengan deformasi elastis kecil dengan nilai modulus elastisitas E≈2.2·10 3 -5·10 3 MPa yang tinggi. Deformasi ini berhubungan dengan sedikit perubahan pada jarak antar atom dan sudut ikatan rantai utama.

Keadaan sangat elastis ditandai dengan deformasi reversibel yang besar (hingga 600-800%) dan nilai modulus elastisitas polimer yang rendah (0,2-2 MPa). Peregangan suatu polimer selama deformasi sangat elastis disertai dengan pelepasan energi dalam bentuk panas, sedangkan kontraksi disertai dengan kompresi. Modulus elastisitas polimer yang dapat dideformasi meningkat seiring dengan meningkatnya suhu, sedangkan modulus elastisitas dalam keadaan seperti kaca menurun. Deformasi yang sangat elastis terjadi seiring berjalannya waktu, karena hal ini disebabkan oleh pergerakan segmen dan, oleh karena itu, merupakan proses kinetik molekuler relaksasi.

Sifat gaya elastis yang timbul selama deformasi polimer dalam keadaan seperti kaca dan sangat elastis dibahas pada Bagian. 2.2.1. Dalam kasus pertama, ini dikaitkan dengan perubahan energi internal, dalam kasus kedua, dengan entropi. Mekanisme molekuler elastisitas entropik yang terkait dengan pemulihan ukuran kumparan makromolekul yang paling mungkin dibahas secara rinci di Bagian. 2.2.

Keadaan sangat elastis paling jelas terlihat pada karet “cross-linked”, mis. karet Dalam polimer linier, deformasi ireversibel ditumpangkan pada deformasi reversibel, yaitu. mengalir. Keadaan sangat elastis dapat diamati pada polimer dalam berbagai rentang suhu - dari -100 hingga 200 °C. Penggunaan teknis bahan yang sangat elastis berhubungan dengan sifat penyerap goncangan dan modulus elastisitasnya yang rendah.

Ketika terkena gaya periodik eksternal berfrekuensi tinggi, polimer yang berada dalam keadaan sangat elastis dapat berubah menjadi keadaan deformasi elastis-keras yang tidak berhubungan dengan “pembekuan” mobilitas segmen (Tabel 4.1). Transisi kaca semacam ini dalam medan gaya pada suhu di atas suhu transisi kaca struktural disebut transisi kaca mekanis. Sifat fenomena ini telah dibahas sebelumnya di bagian ini. 2.3.4.

Transisi gelas polimer adalah proses relaksasi. Hal ini terkait dengan relaksasi, mis. dengan menggerakkan segmen makromolekul yang mengandung 5-20 atom rantai utama (tergantung fleksibilitasnya). Proses ini memiliki karakter kooperatif yang nyata.

Selama transisi gelas, terjadi perubahan mendadak pada kapasitas panas, koefisien suhu muai volumetrik, dan koefisien kompresibilitas termal, sementara hanya kekusutan yang diamati pada kurva volume spesifik, entalpi, dan entropi. Di T T s turunan kedua dari fungsi Gibbs

berubah secara tiba-tiba, yang merupakan tanda transisi fase orde kedua. Meskipun demikian, transisi kaca bukanlah transisi fase,

Tabel 4.1 Suhu transisi gelas, faktor sterik (fleksibilitas) σ dan segmen Kuhn dari berbagai kelas polimer

karena hal ini mengarah pada keadaan metastabil sistem yang tidak seimbang. Hal ini dibuktikan dengan sejumlah karakteristik kinetik:

penurunan suhu transisi gelas yang monoton dan tidak terbatas dengan penurunan laju pendinginan dan sebaliknya;

dalam arah yang berlawanan dengan perubahan kapasitas panas selama transisi kaca dan transisi fase orde kedua (selama transisi kaca, kapasitas panas menurun).

Biasanya, suhu transisi kaca berubah sekitar 3 °C ketika laju pendinginan berubah sebesar 10 kali lipat, dan hanya dalam beberapa kasus dapat berubah sebesar 10-15 °C. Bartenev mengusulkan rumus untuk menghitung suhu transisi gelas pada laju perubahan suhu yang berbeda:

dimana c adalah konstanta material; co - laju pemanasan dalam °C/s.

Teori transisi kaca. Mobilitas setiap satuan kinetik ditentukan oleh waktu relaksasi t, yang sesuai dengan rumus (2.93), bergantung secara eksponensial pada energi aktivasi. Telah ditunjukkan bahwa dengan penurunan suhu, energi aktivasi untuk pergerakan segmen meningkat dengan cepat, yang berhubungan dengan penurunan volume bebas polimer dan peningkatan sistem relaksasi kooperatif. Selama transisi kaca, volume bebas mencapai nilai minimum dan pergerakan segmen berhenti. Volume bebas polimer Vst ditentukan oleh persamaan:

di mana V adalah volume total, mis. volume sebenarnya dari badan polimer; V 3 - volume yang ditempati sama dengan volume makromolekul. Volume bebas didistribusikan ke seluruh polimer dalam bentuk mikropori, yang asalnya dikaitkan dengan heterogenitas struktur.

Perubahan volume suatu benda selama pemanasan ditandai dengan koefisien

ekstensi. Pada T > T c, perubahan volume polimer terutama ditentukan oleh perubahan volume bebas; koefisien muai untuk daerah ini dilambangkan dengan 1. Di T< 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:

Dalam teori Gibbs dan Di Marzio, proses transisi gelas suatu polimer dipertimbangkan dari sudut pandang keadaan termodinamika sistem, yang ditentukan oleh jumlah kemungkinan konformasi makromolekul. Diasumsikan bahwa kemungkinan cara mengorientasikan unit rantai dapat direduksi menjadi dua kasus ekstrim yang sesuai dengan nilai energi ε 1 yang tinggi dan ε 2 yang rendah dari konformer. Sehubungan dengan model isomer rotasi rantai, yang pertama dapat dikaitkan dengan isomer ±gauche, yang kedua adalah isomer trans. Pada T > T c polimer dicirikan oleh himpunan konformasi yang besar dan entropi konformasi molar yang signifikan S K . Dengan menurunnya suhu, intensitas pergerakan termal segmen tersebut menurun, mis. fleksibilitas rantai, oleh karena itu, konformasi yang sesuai dengan nilai energi internal yang besar (ε 1) dibekukan, dan S K berkurang. Pada suhu tertentu T = T 2, transisi konformasi trans ke gauche “+” atau “-” menjadi tidak mungkin, dan pergerakan termal segmen terhenti. Artinya ∆S K = 0, jika kita menerapkan rumus Boltzmann untuk menghitung entropi konformasi dan mengasumsikan probabilitas termodinamika sama dengan bilangan konformasi.

Karena T2 adalah suhu di mana kelebihan entropi cairan superdingin (dalam hal ini polimer amorf) dibandingkan dengan kristal menjadi nol, transisi kaca dalam teori Gibbs-Di Marzio dianggap sebagai transisi fase orde kedua. Memang, selama transisi kaca, beberapa tanda formal dari transisi semacam itu diamati - lonjakan kapasitas panas, perubahan tajam dalam koefisien muai volumetrik, dll. Selain itu, ditunjukkan bahwa selama transisi kaca, terjadi redistribusi kasau dan isomer trans terjadi, seperti yang diusulkan menurut teori Gibbs-Dee Marzio. Dalam prakteknya ternyata T c > T 2 selalu. Oleh karena itu, penulis teori berasumsi bahwa T 2 = T c hanya pada laju pendinginan polimer yang sangat kecil, ketika fenomena relaksasi dalam polimer diminimalkan. Tetapi bahkan dalam kondisi ini, tidak tepat untuk mengidentifikasi transisi kaca dengan transisi fase orde kedua, karena transisi kaca menetapkan keadaan metastabil, yang entropinya pada suhu berapa pun lebih besar daripada entropi keadaan kristal. Oleh karena itu, harus dipertimbangkan bahwa terdapat dua transisi independen pada T 2 dan T c, yang berkorelasi satu sama lain. Teori termodinamika transisi kaca dikembangkan lebih lanjut dalam karya Adam dan Gibbs.

Teori kinetik transisi kaca. Untuk polimer polar dengan interaksi antarmolekul yang kuat, hasil yang baik diperoleh dari teori Zhurkov, salah satu teori transisi kaca pertama. Menurut teori ini, transisi gelas dari polimer, yaitu. penghentian pergerakan termal segmen disebabkan oleh pembentukan jaringan spasial ikatan kohesif antarmolekul yang lemah - dipol, donor-akseptor (termasuk hidrogen).

Energi interaksi antarmolekul sedikit bergantung pada suhu, sedangkan energi gerak termal satuan sebanding dengan kT. Ketika suhu menurun, energi gerak termal berkurang dan, ketika energi tersebut tidak cukup untuk mengatasi gaya interaksi antarmolekul, jaringan ikatan antarmolekul terbentuk, yaitu. transisi kaca Dalam hal ini, untuk transisi ke keadaan kaca, cukup dengan “membekukan” mobilitas segmen Kuhn, sementara pergerakan elemen struktural lainnya - tautan, substituen lateral - dipertahankan.

Pembentukan ikatan antarmolekul selama transisi ke keadaan kaca untuk sejumlah polimer polar - poliamida, polivinil alkohol, gelatin - telah dibuktikan dengan spektroskopi IR. Sesuai dengan teori Zhurkov, dengan meningkatnya polaritas polimer dan, akibatnya, kekakuan rantai, nilai suhu transisi gelas meningkat (Gbr. 4.7).

Memblokir gugus polar polimer dengan memasukkan sedikit tambahan senyawa dengan berat molekul rendah menyebabkan penurunan interaksi antarmakromolekul dan, karenanya, suhu transisi gelas. Data eksperimental mengkonfirmasi posisi ini.

Berdasarkan hal tersebut di atas, jelas bahwa suhu transisi gelas terutama akan bergantung pada faktor yang menentukan fleksibilitas rantai dan kemungkinan transisi konformasi. Fleksibilitas rantai ditentukan oleh sifat ikatan pada rantai utama, serta volume dan polaritas substituen pada rantai tersebut. Misalnya, diketahui bahwa masuknya ikatan eter ke dalam suatu rantai meningkatkan fleksibilitasnya, dan gugus Amida - menurunkannya. Sejalan dengan ini, pada kasus pertama suhu transisi gelas menurun, pada kasus kedua meningkat (lihat Tabel 4.1). Pengaruh seorang wakil paling sering memanifestasikan dirinya sebagai berikut:

apa yang disebut substituen massal yang tidak dapat dideformasi meningkatkan suhu transisi gelas, misalnya, untuk polistiren dan polivinilnaftalena masing-masing sebesar 100 °C dan 211 °C;

gugus samping fleksibel menurunkan suhu transisi gelas, misalnya polimetil akrilat dan polibutil akrilat masing-masing memiliki suhu transisi gelas 2°C dan -40°C;

Peningkatan polaritas substituen menyebabkan penurunan fleksibilitas rantai karena terbatasnya kebebasan rotasi dan, sebagai akibatnya, peningkatan suhu transisi gelas.

Seperti disebutkan di atas, di wilayah nilai berat molekul rendah, yang terakhir mempengaruhi suhu transisi gelas polimer. Hal ini dijelaskan oleh peningkatan volume bebas polimer yang mengandung rantai pendek, karena ujungnya mencegah pengepakan makromolekul yang padat. Kelebihan volume bebas dari polimer dengan berat molekul rendah mengarah pada fakta bahwa transisi konformasi makromolekul dapat terjadi pada suhu yang lebih rendah dibandingkan dengan polimer dengan berat molekul lebih tinggi.

Dalam kasus polimer berikatan silang, fenomena sebaliknya terjadi - ikatan silang “menyatukan” makromolekul, yang menyebabkan penurunan volume bebas dan peningkatan suhu transisi gelas dari polimer “ikatan silang” dibandingkan dengan yang linier.

Kami menerbitkan transkrip ceramah peneliti senior di Departemen Senyawa Makromolekuler Fakultas Kimia Universitas Negeri Moskow, profesor, Doktor Ilmu Kimia, penerima Hadiah Presiden Federasi Rusia untuk ilmuwan muda tahun 2009 , Alexei Bobrovsky, diberikan pada tanggal 2 Desember 2010 di Museum Politeknik sebagai bagian dari proyek “Kuliah Umum Polit.RU".

Lihat juga:

Teks kuliah. Bagian 1

Selamat malam! Saya ingin melakukan sedikit perubahan pada peraturan: kuliah terdiri dari dua bagian: pertama kristal cair, kemudian polimer kristal cair, jadi saya menyarankan untuk menanyakan beberapa pertanyaan setelah bagian pertama. Ini akan lebih mudah.

Saya ingin mengatakan bahwa tugas utama yang saya tetapkan untuk diri saya sendiri dalam mempersiapkan kuliah ini bukanlah untuk memberi Anda banyak informasi tentang kristal cair dan kegunaannya, tetapi untuk membuat Anda tertarik pada kristal cair, untuk memberi Anda beberapa konsep awal: apa itu dan menunjukkan betapa indah dan menariknya, bukan dari sudut pandang utilitarian (di mana dapat digunakan), tetapi dari sudut pandang ilmu pengetahuan dan seni (betapa indahnya). Rencana laporan saya.

Pertama-tama, saya akan memberi tahu Anda kapan dan bagaimana keadaan kristal cair ditemukan, apa yang membuat kristal cair unik dibandingkan benda lain, dan di bagian kedua laporan saya, saya akan berbicara tentang polimer kristal cair dan mengapa mereka menarik dan menakjubkan. .

Semua orang tahu bahwa di sebagian besar zat, molekul membentuk keadaan kristal, molekul membentuk kisi kristal tiga dimensi, tersusun dalam tiga dimensi, dan ketika dipanaskan sampai suhu tertentu, transisi fase diamati dari keadaan teratur tiga dimensi ke a keadaan cair yang tidak teratur, dan dengan pemanasan lebih lanjut - menjadi gas . Ternyata ada beberapa fase peralihan yang memiliki wujud agregat cair, namun tetap memiliki tatanan tertentu: bukan tiga dimensi, melainkan dua dimensi, atau tatanan merosot lainnya. Sekarang saya akan menjelaskan apa yang sedang kita bicarakan.

Laporan pertama tentang keadaan materi yang tidak biasa - keadaan materi kristal cair, meskipun istilah ini belum ada pada saat itu - terjadi pada tahun 1888. Menurut beberapa data lain, keadaan zat yang tidak biasa tersebut tercatat pada tahun 1850, namun secara umum diterima bahwa pada tahun 1888 Friedrich Reinitzer, seorang ilmuwan Austria, meneliti zat kolesteril benzoat - turunan kolesterol - dan menemukan bahwa ketika dipanaskan hingga 145°, fase kristal (bubuk putih) berubah menjadi cairan keruh yang aneh, dan setelah pemanasan lebih lanjut hingga 179°, transisi menjadi cairan transparan biasa diamati. Dia mencoba memurnikan zat ini, karena dia tidak yakin bahwa dia memiliki kolesterol benzoat murni, namun transisi dua fase ini tetap terjadi. Dia mengirimkan sampel zat ini kepada temannya fisikawan Otto von Lehmann. Lehman mempelajari kristal biasa, termasuk kristal plastik, yang lembut saat disentuh dan berbeda dari kristal keras biasa. Metode penelitian utama adalah mikroskop optik polarisasi - mikroskop di mana cahaya melewati polarizer, melewati suatu zat, dan kemudian melalui penganalisis - melalui lapisan tipis zat. Ketika kristal suatu zat tertentu ditempatkan di antara polarizer dan penganalisis, Anda dapat melihat tekstur - gambar karakteristik untuk zat kristal yang berbeda - dan dengan demikian mempelajari sifat optik kristal. Ternyata Otto von Lehmann membantunya memahami apa yang menyebabkan keadaan peralihan, delusi. Otto von Lehmann sangat yakin bahwa semua sifat zat kristal, kristal, hanya bergantung pada bentuk molekulnya, yaitu, tidak peduli bagaimana letaknya dalam kristal ini, bentuk molekul itu penting. Dan dalam kasus kristal cair, dia benar - bentuk molekul menentukan kemampuan membentuk fase kristal cair (terutama bentuk molekul). Di sini saya ingin berbicara tentang tahapan sejarah utama dalam studi kristal cair, yang paling penting menurut saya.

Pada tahun 1888, Reinitzer menulis bahwa ada kristal yang kelembutannya sedemikian rupa sehingga bisa disebut cair, kemudian Lehmann menulis artikel tentang kristal mengalir, bahkan ia menciptakan istilah tersebut. kristal cair. Sebuah episode sejarah yang penting: pada tahun 20-an dan 30-an, fisikawan Soviet Fredericks mempelajari pengaruh berbagai medan magnet dan listrik pada sifat optik kristal cair, dan ia menemukan hal penting: orientasi molekul dalam kristal cair sangat mudah berubah di bawah pengaruh medan luar, dan medan ini sangat lemah dan berubah dengan sangat cepat. Sejak akhir tahun 60an, booming dalam studi sistem kristal cair dan fase kristal cair dimulai, dan ini disebabkan oleh fakta bahwa mereka belajar menggunakannya. Pertama, untuk sistem tampilan informasi pada jam tangan digital elektronik biasa, kemudian pada kalkulator, dan dengan kemajuan teknologi komputer, menjadi jelas bahwa kristal cair dapat digunakan secara aktif untuk pembuatan tampilan. Tentu saja, lompatan teknologi seperti itu telah mendorong studi tentang kristal cair dari sudut pandang ilmu pengetahuan dasar, namun saya ingin menunjukkan seberapa besar kesenjangan waktu antara penemuan ilmiah yang berkaitan dengan kristal cair. Faktanya, orang-orang tertarik pada mereka karena rasa ingin tahu, tidak ada kepentingan utilitarian, tidak ada yang tahu bagaimana menggunakannya, dan terlebih lagi, pada tahun-tahun itu (20-30an) teori relativitas jauh lebih menarik. Ngomong-ngomong, Fredericks adalah yang mempopulerkan teori relativitas di Uni Soviet, kemudian dia ditindas dan dibunuh di kamp. Faktanya, 80 tahun telah berlalu sejak ditemukannya kristal cair hingga mereka belajar menggunakannya. Saya sering memberikan contoh ini ketika berbicara tentang kekhasan pembiayaan sains.

Saya ingin membahas jenis utama fase kristal cair. Bagaimana cara kerja mesofasa, yaitu fase kristal cair?

Biasanya, fase kristal cair dibentuk oleh molekul yang berbentuk batang atau cakram, yaitu berbentuk anisometri, terutama batang atau cakram. Anda dapat membayangkan sebuah eksperimen bagus yang mudah dilakukan: jika Anda secara acak menuangkan tongkat ke dalam kotak dan mengocoknya, maka sebagai hasil dari pengocokan ini Anda akan melihat bahwa tongkat itu sendiri ditumpuk secara paralel, begitulah cara nematik yang paling sederhana. fase diatur. Ada keteraturan orientasi sepanjang arah tertentu, tetapi pusat massa molekulnya tidak teratur. Ada fase yang jauh lebih kompleks, misalnya, tipe smectic, ketika pusat massa berada pada bidang, yaitu fase berlapis. Fase kolesterik sangat menarik: tatanan lokalnya sama dengan fase nematik, ada tatanan orientasi, tetapi pada jarak ratusan nanometer terbentuk struktur heliks dengan arah putaran tertentu, dan penampakannya fase ini disebabkan oleh fakta bahwa molekulnya bersifat kiral, yaitu diperlukan kiralitas molekuler (saya akan menjelaskannya nanti) untuk membentuk putaran heliks seperti itu. Fase ini juga memiliki sifat yang menarik, seperti sifat nematik, dan juga dapat diterapkan. Fase yang saya bicarakan adalah yang paling sederhana. Ada yang disebut fase biru.

Saya akan membahasnya sedikit ketika saya berbicara tentang polimer, ini sedikit terkait dengan pekerjaan saya. Di sini garis-garis ini menunjukkan arah orientasi molekul, dan elemen struktur utama dari fase tersebut adalah silinder yang orientasi sumbu panjang molekulnya berubah dengan cerdik, yaitu, di tengah silinder ini orientasinya adalah sepanjang sumbu silinder, dan saat bergerak menjauh ke pinggiran, terjadi rotasi. Fase-fase ini sangat menarik dari sudut pandang struktur, sangat indah dalam mikroskop polarisasi, dan penting untuk dicatat bahwa dalam kasus kristal cair dengan berat molekul rendah, fase-fase ini berada pada sepersepuluh derajat, paling banter 2 Kisaran suhu -3°, dan dalam kasus polimer saya berhasil menangkap struktur menarik ini, dan saya akan menceritakannya kepada Anda nanti. Sedikit chemistry. Seperti apa struktur molekul kristal cair?

Biasanya terdapat gugus aromatik yang terdiri dari 2-3 cincin benzena, terkadang terdapat dua cincin aromatik yang bertaut langsung, mungkin terdapat gugus penghubung. Fragmen ini harus memanjang, yaitu panjangnya lebih besar dari lebarnya, dan cukup kaku, dan rotasi pada sumbu panjang dapat dilakukan, tetapi selama rotasi ini bentuknya tetap memanjang. Ini sangat penting untuk pembentukan fase kristal cair. Kehadiran ekor fleksibel dalam suatu molekul adalah penting - ini adalah berbagai ekor alkil, dan keberadaan berbagai substituen polar juga penting. Hal ini penting untuk penerapannya, dan ini menciptakan momen dipol dan kemampuan untuk melakukan reorientasi pada medan eksternal, yaitu molekul ini terdiri dari dua bagian utama: fragmen mesogenik dengan beberapa substituen (polar atau non-polar) dan ekor yang fleksibel. yang bisa bengkok. Mengapa itu diperlukan? Ia bertindak sebagai pemlastis internal, karena jika Anda mengambil molekul kaku, mereka akan mengkristal - mereka akan membentuk kristal tiga dimensi tanpa mesofasa, tanpa fase kristal cair, dan ekor fleksibel sering membantu pembentukan fase perantara di antara kristal. dan cairan isotropik biasa. Jenis molekul lainnya adalah molekul berbentuk cakram. Berikut adalah struktur umum dari cakram tersebut, yang juga dapat membentuk mesafase, tetapi mereka memiliki struktur yang sangat berbeda dari fase yang didasarkan pada molekul memanjang. Saya ingin menekankan kepada Anda betapa indahnya kristal cair di bawah mikroskop polarisasi.

Mikroskop polarisasi adalah metode pertama untuk mempelajari kristal cair, yaitu dari gambar yang diamati oleh peneliti di mikroskop polarisasi dari polarizer bersilangan, seseorang dapat menilai jenis mesofasa, jenis fase kristal cair apa yang terbentuk. Ini adalah gambaran karakteristik fase nematik, yang molekul-molekulnya hanya membentuk tatanan orientasi. Seperti inilah fase smectic. Untuk memberi Anda gambaran tentang skala semua ini, yaitu, jauh lebih besar daripada skala molekuler: lebar gambar adalah ratusan mikron, yaitu gambar makroskopis, jauh lebih besar daripada panjang gelombang dari cahaya tampak. Dan dengan menganalisis gambar-gambar seperti itu, seseorang dapat menilai struktur seperti apa yang ada. Tentu saja, ada metode yang lebih akurat untuk menentukan struktur dan beberapa ciri struktural mesofasa ini - metode seperti analisis difraksi sinar-X, berbagai jenis spektroskopi - ini memungkinkan kita untuk memahami bagaimana dan mengapa molekul dikemas dalam satu atau lain cara. .

Jenis gambar lainnya adalah larutan pekat dari fragmen DNA pendek (larutan berair) - gambar seperti itu diperoleh di Universitas Colorado. Secara umum, pentingnya dan ciri-ciri pembentukan fase kristal cair dalam objek biologis adalah topik untuk diskusi besar yang terpisah, dan saya bukan ahli dalam hal ini, tetapi saya dapat mengatakan bahwa banyak polimer yang bersifat biologis dapat menghasilkan cairan. fase kristal, tetapi ini biasanya merupakan fase kristal cair lyotropik, yaitu pelarut, seperti air, harus ada agar fase kristal cair ini dapat terbentuk. Ini adalah gambar yang saya terima.

Seperti inilah gambaran mesofasa kolesterik - salah satu gambaran umumnya. Saya ingin menunjukkan betapa indahnya transisi fase: ketika suhu berubah, kita dapat mengamati transisi fase.

Ketika suhu berubah, perubahan refraksi diamati, sehingga warna berubah, kita mendekati transisi - dan transisi ke lelehan isotropik diamati, yaitu, semuanya menjadi gelap, gambar gelap terlihat pada polarizer yang bersilangan.

Dalam kasus lain, ini sedikit lebih rumit: pada awalnya gambaran gelap terlihat, tetapi alam menipu kita, molekul-molekulnya hanya diorientasikan sehingga terlihat seperti lelehan isotropik, tetapi terdapat fase kristal cair. Inilah transisi ke fase kristal cair lainnya - setelah pendinginan, perubahan orientasi lebih teratur. Warna merah dikaitkan dengan struktur heliks dengan nada heliks tertentu, dan nada heliks berubah, heliks berputar, sehingga terjadi perubahan warna. Berbagai disklinasi terlihat, yaitu spiral yang berputar, dan sekarang pada suatu saat akan terlihat kristalisasi sampel ini, semuanya akan berubah menjadi biru. Saya menunjukkan ini dengan fakta bahwa salah satu motif pribadi saya untuk mempelajari, misalnya, kristal cair adalah keindahannya, saya melihatnya dengan senang hati melalui mikroskop, saya merasa bahagia melakukan ini setiap hari, dan minat estetika didukung. oleh kepentingan ilmiah. Sekarang akan ada kristalisasi, semuanya terjadi secara real time. Saya tidak punya fitur apa pun, ini adalah tempat sabun biasa yang dipasang di mikroskop, jadi kualitasnya sesuai. Di sini spherulit dari senyawa ini tumbuh. Senyawa ini disintesis untuk kami oleh ahli kimia di Republik Ceko. (Kami sendiri juga mensintesis senyawa LCD.) Sedikit yang perlu dijelaskan tentang mengapa senyawa tersebut digunakan secara luas.

Masing-masing dari kita membawa sejumlah kecil kristal cair, karena semua monitor ponsel didasarkan pada kristal cair, belum lagi monitor komputer, layar, monitor televisi, dan persaingan serius dari monitor plasma dan monitor LED pada umumnya - lalu, sebagai sejauh yang saya tahu (saya bukan ahli dalam hal ini), tidak. Kristal cair stabil dan tidak memerlukan banyak tegangan untuk mengganti gambar - ini sangat penting. Kombinasi penting diamati dalam kristal cair, yang disebut sifat anisotropi, yaitu ketidaksamaan sifat dalam arah yang berbeda dalam medium, viskositasnya yang rendah, dengan kata lain, fluiditas, dimungkinkan untuk membuat semacam optik Perangkat yang akan beralih dan bereaksi dengan karakteristik waktu peralihan milidetik atau bahkan mikrodetik adalah ketika mata tidak memperhatikan kecepatan perubahan ini, itulah sebabnya keberadaan LCD dan layar televisi dimungkinkan, dan sensitivitas yang sangat tinggi terhadap medan eksternal. Efek ini ditemukan sebelum Fredericks, tetapi dipelajari olehnya, dan transisi orientasi yang akan saya bicarakan sekarang disebut transisi Fredericks. Bagaimana cara kerja dial jam tangan digital sederhana, dan mengapa kristal cair begitu banyak digunakan?

Perangkatnya terlihat seperti ini: ada lapisan kristal cair; tongkat mewakili arah orientasi dalam molekul kristal cair, tentu saja tidak berskala, jauh lebih kecil dari elemen desain lainnya, ada dua polarizer, disilangkan sedemikian rupa sehingga jika tidak ada lapisan kristal cair, cahaya tidak akan melewatinya. Terdapat substrat kaca yang dilapisi lapisan konduktif tipis sehingga medan listrik dapat diterapkan; Ada juga lapisan rumit yang mengorientasikan molekul kristal cair dengan cara tertentu, dan orientasinya diatur sedemikian rupa sehingga pada substrat atas molekul berorientasi pada satu arah, dan pada substrat lainnya - dalam arah tegak lurus. , yaitu, orientasi putaran molekul kristal cair diatur, sehingga cahaya, ketika jatuh pada polarizer, terpolarisasi - memasuki media kristal cair, dan bidang polarisasinya berputar mengikuti orientasi cairan molekul kristal - ini adalah sifat-sifat molekul kristal cair. Oleh karena itu, karena fakta bahwa ia berputar 90° dalam polarisasi bidang, cahaya melewati geometri ini dengan tenang, dan jika medan listrik diterapkan, molekul-molekul akan berbaris di sepanjang medan listrik, dan oleh karena itu cahaya terpolarisasi tidak mengubah polarisasinya. dan tidak dapat melewati polarizer lain. Ini adalah bagaimana gambar gelap muncul. Pada kenyataannya, cermin digunakan pada jam tangan dan segmen dapat dibuat yang memungkinkan seseorang memvisualisasikan suatu gambar. Ini adalah skema paling sederhana, tentu saja, monitor kristal cair memiliki struktur yang jauh lebih kompleks, berlapis-lapis, lapisannya biasanya sangat tipis - dari puluhan nanometer hingga mikron - tetapi prinsipnya pada dasarnya sama, dan transisi ini terjadi ketika orientasi molekul berubah sepanjang medan listrik atau magnet (monitor menggunakan medan listrik karena lebih mudah) disebut transisi Fredericks (efek) dan secara aktif digunakan di semua perangkat tersebut. Prototipe pertama adalah tampilan nematik pada dial.

Dan ini adalah gambaran yang menggambarkan betapa kecilnya medan listrik yang diperlukan untuk mengubah orientasi molekul kristal cair. Faktanya, ini adalah sel galvanik yang terdiri dari dua kentang sebagai elektrolit, sehingga diperlukan tegangan yang sangat kecil sekitar 1V untuk reorientasi tersebut, itulah sebabnya zat ini banyak digunakan. Kegunaan lain, dan kita berbicara tentang kristal cair kolesterik, yang akan saya bahas lebih detail, adalah karena kristal tersebut dapat berubah warna tergantung pada suhu.

Hal ini disebabkan oleh perbedaan nada spiral, dan dimungkinkan untuk memvisualisasikan, misalnya, distribusi suhu. Saya telah selesai berbicara tentang kristal cair molekul kecil dan siap mendengarkan pertanyaan Anda tentangnya sebelum beralih ke kristal cair polimer.

Diskusi kuliah. Bagian 1

Tatyana Sukhanova, Institut Kimia Bioorganik: Jawab pertanyaan amatir: dalam kisaran berapa warna kristal cair berubah, dan bagaimana hal ini bergantung pada strukturnya?

Alexei Bobrovsky: Kita berbicara tentang kristal cair kolesterik. Di sini warnanya berubah tergantung pada nada heliks kolesterik. Ada kolesterik yang secara selektif memantulkan cahaya di wilayah UV, masing-masing, wilayah tak kasat mata, dan ada kolesterik yang secara selektif memantulkan cahaya karena periodisitas ini di wilayah inframerah, yaitu kita berbicara tentang mikron, puluhan mikron, dan dalam kasus gambar berwarna, yang saya tunjukkan dalam mikroskop optik terpolarisasi, lebih rumit di sana, dan warnanya disebabkan oleh fakta bahwa cahaya terpolarisasi, bidang polarisasi dalam kristal cair, berputar secara berbeda, dan ini tergantung pada panjang gelombang. Ada rentang warna yang kompleks, dan seluruh rentang yang terlihat tercakup, yaitu, Anda dapat merancang untuk mendapatkan variasi warna.

Boris Dolgin: Bisakah Anda ceritakan lebih banyak tentang kehidupan?

Alexei Bobrovsky: Tentang hidup? Khususnya tentang peran kristal cair dalam biologi?

Boris Dolgin: Ya.

Alexei Bobrovsky: Sayangnya, ini bukan topik saya sama sekali. Saya akan memberi Anda tautan ke buku itu di bagian akhir. Pertama-tama, ketika mereka berbicara tentang hubungan kristal cair dalam biologi, mereka berbicara tentang bagaimana mereka dapat digunakan dalam pengobatan - ada banyak pilihan berbeda. Dalam membran sel lipid, keadaan kristal cair terjadi pada suhu biologis yang wajar.

Boris Dolgin: Dan ini sama sekali bukan artefak, melainkan penelitian tambahan.

Alexei Bobrovsky: Ya. Bagi saya, peran wujud kristal cair masih belum diketahui secara pasti, dan terkadang terdapat bukti bahwa DNA dalam sel dapat berada dalam wujud kristal cair, namun ini adalah topik untuk penelitian di masa depan. Ini bukan bidang ilmu saya. Saya lebih tertarik pada polimer sintetik kristal cair, yang akan saya bicarakan lebih lanjut.

Boris Dolgin: Apakah polimer LCD sepenuhnya buatan?

Alexei Bobrovsky: Ya, kebanyakan semuanya buatan. Pewarnaan, misalnya, beberapa kumbang dan kupu-kupu disebabkan oleh bukan kristal cair alami, tetapi keadaan kristal cair beku karena polimer biologis kitin. Beginilah cara evolusi membuktikan bahwa pewarnaan bukan disebabkan oleh pigmen, tetapi karena struktur polimer yang licik.

Mikhail Potanin: Saya punya pertanyaan tentang sensitivitas magnetik kristal cair. Seberapa sensitifkah mereka terhadap medan magnet bumi? Apakah mungkin membuat kompas dengan mereka?

Alexei Bobrovsky: Tidak Anda tidak bisa. Sayangnya, inilah yang terjadi. Apa yang menentukan sensitivitas kristal cair? Ada konsep kerentanan diamagnetik dan konstanta dielektrik, dan dalam kasus medan listrik semuanya jauh lebih nyaman dan lebih baik, yaitu, cukup menerapkan 1 V ke sel kristal cair - dan semuanya akan menjadi diorientasikan kembali, dan dalam kasus medan magnet kita berbicara tentang Tesla - kekuatan medan seperti itu jauh lebih tinggi daripada kekuatan medan magnet bumi,

Lev Moskovkin: Saya mungkin mempunyai pertanyaan yang sepenuhnya amatir. Ceramahnya sungguh menawan, kepuasan estetisnya luar biasa, namun penyajiannya sendiri kurang begitu. Gambar yang Anda tunjukkan menyerupai nukleus - mereka juga aktif secara estetis - dan reaksi Jabotinsky, meskipun gambar Anda tidak bersifat siklus. Terima kasih.

Alexei Bobrovsky: Saya belum siap menjawab pertanyaan ini. Hal ini perlu dilihat dalam literatur. Dalam polimer dan kristal cair terdapat teori “penskalaan”, yaitu kesamaan diri. Saya merasa sulit untuk menjawab pertanyaan ini; saya tidak kompeten dalam topik ini.

Natalya: Kini Hadiah Nobel dianugerahkan kepada ilmuwan Rusia. Menurut Anda, Fredericks, jika dia masih hidup, dapatkah menerima penghargaan ini? Secara umum, apakah ada ilmuwan yang meneliti topik ini yang menerima Hadiah Nobel?

Alexei Bobrovsky: Menurut saya, tentu saja Fredericks akan menjadi kandidat pertama. Dia meninggal di kamp selama perang. Jika dia hidup sampai tahun 1968-1970, dia akan menjadi kandidat pertama penerima Hadiah Nobel - ini cukup jelas. Masih seorang fisikawan hebat, tetapi tidak dianugerahi hadiah (kita berbicara tentang ilmuwan kita), - Tsvetkov adalah pendiri sekolah fisikawan di St. Petersburg, sayangnya, sekolah itu berantakan sampai tingkat tertentu. Pertanyaan tentang siapa yang menerima Hadiah Nobel untuk kristal cair tidak dipertimbangkan atau dipelajari secara khusus, tetapi menurut saya, hanya Paul de Gennes yang menerima Hadiah Nobel untuk polimer dan kristal cair.

Boris Dolgin: Apakah mode untuk mempelajari kristal cair hilang selamanya?

Alexei Bobrovsky: Ya tentu saja sudah tidak ada lagi keseruannya, karena sudah banyak yang jelas dengan mesofasa paling sederhana (fase kristal cair nematik), dan jelas paling optimal untuk digunakan. Masih ada minat terhadap fase yang lebih kompleks, karena beberapa keuntungan dapat diperoleh dibandingkan dengan fase yang telah dipelajari dengan baik, namun jumlah publikasi tentang keadaan kristal cair semakin menurun.

Boris Dolgin: Artinya, Anda tidak melihat adanya lompatan kualitatif dalam pemahaman, tidak ada zona di mana terdapat misteri global.

Alexei Bobrovsky: Menurut saya lebih baik tidak membuat prediksi, karena apapun bisa terjadi. Ilmu pengetahuan tidak selalu berkembang secara konsisten. Terkadang ada lompatan yang aneh, jadi saya tidak membuat prediksi apa pun.

Konstantin Ivanovich: Saya ingin tahu seberapa aman mereka bagi kehidupan manusia.

Alexei Bobrovsky: Orang yang membuat layar LCD menjalani uji keamanan. Jika Anda meminum satu liter kristal cair, Anda mungkin akan merasa mual, tetapi karena menggunakan miligram, tidak ada bahaya yang serius. Ini jauh lebih aman daripada air raksa yang pecah dan bocor dari termometer. Ini benar-benar kerugian yang tidak ada bandingannya. Penelitian kini bermunculan tentang daur ulang kristal cair. Saya pernah mendengar satu laporan yang menyatakan bahwa masalah ini ditanggapi dengan serius, bahwa sudah terdapat sejumlah besar sampah, dan bagaimana sampah tersebut dapat didaur ulang, namun permasalahan terhadap lingkungan tidak terlalu besar. Mereka aman.

Boris Dolgin: Ada hal yang sangat menarik pada akhirnya. Kalau dibayangkan monitor LCD bekas dan lain sebagainya. Apa yang akan terjadi padanya selanjutnya, apa yang terjadi? Bagaimana cara membuangnya - atau tidak dibuang, atau entah bagaimana terurai, atau tetap ada?

Alexei Bobrovsky: Menurut saya molekul kristal cair adalah benda pertama yang terurai di bawah pengaruh luar.

Boris Dolgin: Jadi tidak ada kekhususan khusus disini?

Alexei Bobrovsky: Tentu saja tidak. Saya pikir masalah daur ulang plastik dan polimer jauh lebih rumit.

oleg: Tolong beri tahu saya apa yang menentukan kisaran suhu fase kristal cair? Seperti yang Anda ketahui, semua tampilan modern beroperasi pada rentang suhu yang sangat luas. Bagaimana hal ini dicapai, dan berdasarkan sifat serta struktur materi apa hal tersebut ditentukan?

Alexei Bobrovsky: Pertanyaan bagus. Memang benar, senyawa biasa, sebagian besar senyawa organik yang disintesis secara individual, memiliki suhu seperti yang saya tunjukkan, kolesterol benzoat meleleh pada 140°, kemudian dekomposisi isotropik 170°. Ada beberapa zat yang memiliki titik leleh rendah, sekitar suhu kamar, dan berubah menjadi cairan isotropik biasa sekitar 50°, namun untuk mewujudkan rentang suhu yang luas, hingga suhu di bawah nol, campuran harus dibuat. Komposisi campuran konvensional dari berbagai zat, bila dicampur, titik lelehnya sangat berkurang. Trik seperti itu. Biasanya ini adalah deret homolog, yang digunakan dalam tampilan adalah turunan bifenil, dimana tidak ada substituen X dan nitril, dan ekor dengan panjang berbeda diambil sebagai ekor alkil, dan campuran 5-7 komponen memungkinkan untuk diturunkan. titik leleh di bawah 0°, sambil meninggalkan suhu jernih, yaitu transisi kristal cair ke fase isotropik, di atas 60° - ini adalah tipuan.

Teks kuliah. Bagian 2

Pertama-tama, saya ingin menjelaskan apa itu polimer.

Polimer adalah senyawa yang diperoleh melalui pengulangan berulang, yaitu ikatan kimia dari unit-unit yang identik - dalam kasus yang paling sederhana, unit-unit yang identik, seperti dalam kasus polietilen, ini adalah unit CH 2 yang dihubungkan satu sama lain dalam satu rantai. Tentu saja, ada molekul yang lebih kompleks, bahkan molekul DNA, yang strukturnya tidak berulang dan tersusun dengan cara yang sangat kompleks.

Jenis utama topologi polimer: molekul paling sederhana adalah molekul rantai linier, ada polimer bercabang berbentuk sisir. Polimer berbentuk sisir telah memainkan peran penting dalam pembuatan polimer kristal cair. Polycatenanes berbentuk bintang dan terhubung dengan cincin adalah berbagai bentuk molekul. Ketika penelitian tentang keadaan kristal cair sedang berjalan lancar, ketika kristal cair sedang dipelajari, muncul ide: apakah mungkin untuk menggabungkan sifat optik unik kristal cair dengan sifat mekanik polimer yang baik - kemampuan untuk membentuk lapisan, film , dan beberapa produk? Dan apa yang terlintas dalam pikiran pada tahun 1974 (ada publikasi pertama) - pada akhir tahun 60an - awal tahun 70an mereka mulai mengusulkan pendekatan berbeda untuk produksi polimer kristal cair.

Salah satu pendekatannya adalah dengan menempelkan molekul berbentuk batang dan tongkat ke makromolekul linier, tetapi ternyata polimer tersebut tidak membentuk fase kristal cair - mereka adalah gelas rapuh biasa, yang bila dipanaskan mulai terurai dan tidak menghasilkan apa pun. . Kemudian, secara paralel, di dua laboratorium (saya akan membicarakan hal ini lebih terinci nanti), sebuah pendekatan diusulkan untuk menempelkan molekul berbentuk batang tersebut ke rantai polimer utama melalui spacer fleksibel - atau pemisahan, dalam bahasa Rusia. Dan ternyata yang berikut ini: ada sedikit otonomi antara rantai polimer utama, sebagian besar berjalan secara independen, dan perilaku molekul berbentuk batang, yaitu rantai polimer utama tidak mengganggu pembentukan rantai polimer berbentuk batang. fragmen fase kristal cair.

Pendekatan ini ternyata sangat membuahkan hasil, dan secara paralel, di dua laboratorium - di laboratorium Nikolai Alfredovich Plate di Uni Soviet dan di laboratorium Ringsdorf - pendekatan seperti itu diusulkan secara independen, dan saya senang bekerja sekarang di laboratorium Valery Petrovich Shibaev di Fakultas Kimia Universitas Negeri Moskow, yaitu saya bekerja di laboratorium tempat semua ini ditemukan. Tentu saja, ada perselisihan mengenai prioritas, tapi ini semua tidak penting.

Jenis utama polimer kristal cair. Saya tidak akan berbicara tentang rantai utama atau kelompok utama dari rantai polimer utama (ini adalah salah satu jenis polimer tersebut), saya terutama akan berbicara tentang polimer kristal cair berbentuk sisir, di mana fragmen berbentuk batang dihubungkan ke rantai utama melalui pemisah alifatik yang fleksibel.

Keuntungan penting dari pendekatan pembuatan polimer kristal cair dari sudut pandang sintesis dan kombinasi sifat yang berbeda adalah kemungkinan memperoleh homopolimer. Artinya, Anda mengambil monomer yang mampu membentuk molekul rantai, misalnya karena ikatan rangkap, yang digambarkan secara skematis di sini, dan Anda bisa mendapatkan homopolimer, yaitu polimer yang molekulnya terdiri dari fragmen berbentuk batang yang identik. , atau Anda dapat membuat kopolimer dengan menggabungkan dua fragmen berbeda - keduanya dapat membentuk mesofasa, atau dapat menggabungkan fragmen non-mesogenik dengan fragmen mesogenik, dan ternyata kita memiliki kemampuan untuk secara kimia memaksa komponen yang berbeda berada dalam satu kesatuan. sistem polimer. Dengan kata lain, jika kita mencoba mencampur monomer tersebut dengan monomer tersebut tanpa ikatan kimia, keduanya akan menghasilkan dua fase terpisah, dan dengan mengikatnya secara kimia, kita memaksa keduanya berada dalam sistem yang sama, dan kemudian saya akan menunjukkan alasannya. bagus.

Keuntungan dan perbedaan penting antara kristal cair polimer dan kristal cair dengan berat molekul rendah adalah kemungkinan pembentukan keadaan seperti kaca. Jika Anda melihat skala suhu: kita memiliki fase isotropik pada suhu tinggi, ketika suhu menurun, fase kristal cair terbentuk (dalam kondisi ini polimer terlihat seperti cairan yang sangat kental), dan ketika didinginkan, terjadi transisi ke a keadaan seperti kaca diamati. Suhu ini biasanya mendekati atau sedikit di atas suhu kamar, tetapi hal ini bergantung pada struktur kimianya. Jadi, tidak seperti senyawa dengan berat molekul rendah, yang berbentuk cair atau berbentuk kristal, strukturnya berubah. Dalam kasus polimer, struktur ini ternyata membeku dalam keadaan seperti kaca, yang dapat bertahan selama beberapa dekade, dan ini penting dari sudut pandang penerapannya, misalnya, untuk merekam penyimpanan informasi, kita dapat mengubah struktur dan orientasi molekul, fragmen molekul dan membekukannya pada suhu kamar. Ini adalah perbedaan penting dan keunggulan polimer dari senyawa dengan berat molekul rendah. Apa lagi kegunaan polimer?

Video ini mendemonstrasikan elastomer kristal cair, yaitu terasa seperti karet gelang yang berkontraksi saat dipanaskan dan mengembang saat didinginkan. Karya ini diambil dari Internet. Ini bukan karya saya, ini adalah gambar yang dipercepat, yang pada kenyataannya, sayangnya, transisi ini diamati dalam waktu puluhan menit. Mengapa ini terjadi? Apa itu elastomer kristal cair, yang memiliki suhu transisi gelas cukup rendah, yaitu berada dalam keadaan elastis pada suhu kamar, tetapi makromolekulnya berikatan silang, dan jika kita mensintesis film dalam fase kristal cair, maka rantai polimer sedikit mengulangi orientasi gugus mesogenik, dan jika kita memanaskannya, gugus mesogenik masuk ke keadaan tidak teratur dan, karenanya, mentransfer rantai polimer utama ke keadaan tidak teratur, dan anisometri kumparan makromolekul berubah. Hal ini mengarah pada fakta bahwa ketika dipanaskan, selama transisi dari mesofasa ke fase isotropik, terjadi perubahan dimensi geometris sampel karena perubahan bentuk kumparan polimer. Dalam kasus kristal cair dengan berat molekul rendah, hal ini tidak dapat diamati. Dua kelompok di Jerman - Finkelman, Zentel - dan kelompok lain banyak mengerjakan hal ini. Hal yang sama dapat diamati di bawah pengaruh cahaya.

Ada banyak karya tentang polimer fotokromik yang mengandung fragmen azobenzena - dua cincin benzena yang dihubungkan satu sama lain melalui ikatan rangkap NN. Apa yang terjadi jika fragmen molekul tersebut terkena cahaya? Apa yang disebut isomerisasi trans-cis diamati, dan fragmen berbentuk batang, ketika disinari dengan cahaya, berubah menjadi bentuk cis melengkung miring, fragmen bengkok. Hal ini juga mengarah pada fakta bahwa keteraturan dalam sistem sangat berkurang, dan seperti yang kita lihat sebelumnya selama pemanasan, juga selama iradiasi terjadi pengurangan dimensi geometris, perubahan bentuk film, dalam hal ini kami mengamati pengurangan.

Berbagai macam deformasi lentur dapat terjadi selama penyinaran, yaitu bila disinari dengan sinar UV, pembengkokan film tersebut dapat terjadi. Ketika terkena cahaya tampak, isomerisasi cis-trans terbalik diamati, dan film ini mengembang. Segala macam opsi dimungkinkan - ini mungkin bergantung pada polarisasi cahaya yang datang. Saya membicarakan hal ini karena ini sekarang merupakan bidang penelitian polimer kristal cair yang cukup populer. Mereka bahkan berhasil membuat beberapa perangkat berdasarkan ini, tetapi sejauh ini, sayangnya, waktu transisinya cukup lama, yaitu kecepatannya rendah, dan oleh karena itu tidak mungkin membicarakan penggunaan spesifik apa pun, namun, tetap saja, ini adalah otot-otot yang dibuat secara artifisial, yang bertindak, bekerja ketika suhu berubah atau ketika terkena cahaya dengan panjang gelombang berbeda. Sekarang saya ingin bercerita sedikit tentang pekerjaan saya secara langsung.

Apa tugas pekerjaan saya, laboratorium kita. Saya telah berbicara tentang keuntungan kopolimerisasi, kemungkinan menggabungkan fragmen yang sangat berbeda dalam satu bahan polimer, dan tugas utama, pendekatan utama untuk menciptakan polimer kristal cair multifungsi yang berbeda adalah kopolimerisasi berbagai macam monomer fungsional, yang mana dapat bersifat mesogenik, yaitu bertanggung jawab atas pembentukan polimer kristal cair fase, kiral (saya akan membicarakan kiral nanti), fotokromik, yaitu mampu berubah di bawah pengaruh cahaya, elektroaktif, yang membawa muatan besar momen dipol dan dapat diorientasikan kembali di bawah pengaruh suatu medan, berbagai macam gugus fungsi yang dapat, misalnya, berinteraksi dengan ion logam, dan perubahan material dimungkinkan. Dan ini adalah makromolekul hipotetis berbentuk sisir yang digambar di sini, tetapi pada kenyataannya kita mendapatkan kopolimer ganda atau terner yang mengandung kombinasi fragmen berbeda, dan, karenanya, kita dapat mengubah sifat optik dan sifat lain dari bahan ini menggunakan pengaruh yang berbeda, misalnya , cahaya dan medan listrik. Salah satu contoh kombinasi kiralitas dan fotokromisitas.

Saya telah berbicara tentang mesofasa kolesterik - faktanya adalah bahwa struktur molekul heliks terbentuk dengan nada heliks tertentu, dan sistem tersebut memiliki pantulan cahaya selektif karena periodisitas tersebut. Ini adalah diagram skema bagian film: nada heliks tertentu, dan faktanya adalah bahwa refleksi selektif berhubungan secara linier dengan nada heliks - sebanding dengan nada heliks, yaitu dengan mengubah nada heliks dengan satu atau lain cara, kita dapat mengubah warna film, panjang gelombang pantulan selektif. Apa yang menyebabkan struktur seperti itu memiliki tingkat puntiran tertentu? Agar struktur seperti itu terbentuk, fragmen kiral harus dimasukkan ke dalam fase nematik.

Kiralitas molekul adalah sifat molekul yang tidak sesuai dengan bayangan cerminnya. Fragmen kiral paling sederhana yang kita miliki di depan kita adalah kedua telapak tangan kita. Mereka secara kasar merupakan bayangan cermin satu sama lain dan sama sekali tidak dapat dibandingkan. Kiralitas molekuler memperkenalkan ke dalam sistem nematik kemampuan untuk memutar dan membentuk heliks. Harus dikatakan bahwa masih belum ada teori puntiran spiral yang jelas dan dapat dijelaskan dengan baik, namun demikian, teori tersebut diamati.

Ada parameter penting, saya tidak akan membahasnya, - ini adalah gaya puntir, dan ternyata gaya puntir - kemampuan fragmen kiral untuk membentuk struktur heliks - sangat bergantung pada geometri fragmen kiral.

Kami telah memperoleh kopolimer kiral-fotokromik yang mengandung fragmen mesogenik (ditunjukkan sebagai batang biru) - yang bertanggung jawab atas pembentukan fase kristal cair nematik. Kopolimer dengan fragmen kiral-fotokromik telah diperoleh, yang di satu sisi mengandung molekul kiral (gugus), dan di sisi lain, sebuah fragmen yang mampu melakukan fotoisomerisasi, yaitu mengubah geometri di bawah pengaruh cahaya, dan dengan menyinari molekul tersebut, kita menginduksi isomerisasi trans -cis, kita mengubah struktur fragmen fotokromik kiral dan - sebagai hasilnya - kemampuannya untuk menginduksi efisiensi menginduksi heliks kolesterik, yaitu, dengan cara ini kita dapat, misalnya melepas heliks kolesterik di bawah pengaruh cahaya, kita dapat melakukannya secara reversibel atau ireversibel. Seperti apa eksperimennya, apa yang bisa kita terapkan?

Kami memiliki bagian film kolesterik dari polimer kolesterik. Kita dapat menyinarinya menggunakan masker dan menginduksi isomerisasi secara lokal; selama isomerisasi, struktur fragmen kiral berubah, kemampuan memutarnya menurun, dan pelepasan heliks secara lokal diamati, dan karena pelepasan heliks diamati, kita dapat mengubah panjang gelombang pantulan selektif warna, yaitu film berwarna.

Sampel yang diperoleh di laboratorium kami merupakan sampel polimer yang diiradiasi melalui masker. Kita dapat merekam berbagai macam gambar pada film tersebut. Hal ini mungkin menarik untuk diterapkan, namun saya ingin menunjukkan bahwa fokus utama pekerjaan kami adalah mempelajari pengaruh struktur sistem tersebut pada desain molekul, pada sintesis polimer tersebut, dan pada sifat-sifat sistem tersebut. . Selain itu, kita telah belajar tidak hanya mengendalikan cahaya, panjang gelombang refleksi selektif, tetapi juga mengendalikan listrik. Misalnya, kita dapat merekam beberapa jenis gambar berwarna, dan kemudian, dengan menerapkan medan listrik, mengubahnya. Karena keserbagunaan bahan tersebut. Transisi seperti itu - pelepasan dan pelintiran heliks - dapat dibalik.

Itu tergantung pada struktur kimia spesifiknya. Misalnya, kita dapat menyebabkan panjang gelombang pantulan selektif (pada kenyataannya, pewarnaan) bergantung pada jumlah siklus penghapusan rekaman, yaitu, ketika disinari dengan sinar ultraviolet, kita melepaskan spiral, dan film berubah dari hijau menjadi merah. , lalu kita dapat memanaskannya pada suhu 60° dan menyebabkan putaran terbalik. Dengan cara ini Anda dapat mengimplementasikan banyak loop. Sebagai kesimpulan, saya ingin kembali sedikit ke aspek estetika kristal cair dan polimer kristal cair.

Saya menunjukkan dan berbicara sedikit tentang fase biru - struktur yang kompleks dan sangat menarik, mereka masih dipelajari, nanopartikel dimasukkan di sana dan mereka melihat perubahan apa yang terjadi di sana, dan dalam kristal cair dengan berat molekul rendah, fase ini ada dalam beberapa pecahan derajat. (2°-3°, tetapi tidak lebih), sangat tidak stabil. Cukup dengan mendorong sampel sedikit - dan tekstur yang indah ini, contohnya ditunjukkan di sini, hancur, dan dalam polimer pada tahun 1994-1995, dengan memanaskan dalam waktu lama, menembakkan film pada suhu tertentu, saya dapat untuk melihat tekstur fase biru kolesterik yang begitu indah, dan saya berhasil tanpa trik apa pun (tanpa menggunakan nitrogen cair) cukup mendinginkan film ini dan mengamati tekstur ini. Baru-baru ini saya menemukan sampel ini. 15 tahun telah berlalu - dan tekstur ini tetap tidak berubah sama sekali, yaitu, struktur fase biru yang licik, seperti beberapa serangga purba dalam damar, tetap tidak berubah selama lebih dari 10 tahun.

Hal ini tentu saja nyaman dari sudut pandang penelitian. Kita dapat memasukkannya ke dalam mikroskop kekuatan atom dan mempelajari bagian-bagian dari film tersebut - nyaman dan indah. Itu saja untukku. Saya ingin merujuk pada literatur.

Buku pertama Sonin Anatoly Stepanovich, saya membacanya lebih dari 20 tahun yang lalu, 1980, dari penerbit "Centaur and Nature", kemudian, ketika masih anak sekolah, saya menjadi tertarik pada kristal cair, dan kebetulan Anatoly Stepanovich Sonin adalah reviewer tesis saya. Publikasi yang lebih modern adalah artikel oleh pembimbing ilmiah saya Valery Petrovich Shibaev “Kristal cair dalam kimia kehidupan.” Ada banyak sekali literatur dalam bahasa Inggris; jika Anda memiliki minat dan keinginan, Anda dapat menemukan banyak hal sendiri. Misalnya, buku Dierking “Textures of Liquid Crystals”. Baru-baru ini saya menemukan sebuah buku yang berfokus pada penggunaan kristal cair dalam biomedis, yaitu jika seseorang tertarik dengan aspek khusus ini, saya merekomendasikannya. Ada email untuk komunikasi, saya akan selalu dengan senang hati menjawab pertanyaan Anda dan mungkin mengirimi Anda beberapa artikel jika ada minat. Terima kasih atas perhatian Anda.

Diskusi kuliah. Bagian 2

Alexei Bobrovsky: Penting untuk menunjukkan chemistry tertentu. Ini adalah kelalaian saya. Tidak, ini adalah sintesis organik multi-tahap. Beberapa zat sederhana diambil, dalam labu menyerupai dapur kimia, molekul selama reaksi tersebut digabungkan menjadi zat yang lebih kompleks, mereka diisolasi di hampir setiap tahap, mereka dianalisis, kesepakatan struktur yang ingin kita peroleh ditetapkan. dengan data spektral yang diberikan instrumen kepada kita sehingga kita dapat yakin bahwa inilah zat yang kita butuhkan. Ini adalah sintesis sekuensial yang agak rumit. Tentu saja, polimer kristal cair memerlukan sintesis yang lebih padat karya untuk mendapatkannya. Sepertinya bubuk putih yang berbeda menghasilkan bubuk oranye. Polimer kristal cair terlihat seperti karet gelang, atau merupakan zat padat yang disinter, tetapi jika Anda memanaskannya dan membuat lapisan tipis (hal ini mungkin terjadi jika dipanaskan), maka zat aneh ini memberikan gambar yang indah di mikroskop.

Boris Dolgin: Saya punya pertanyaan, mungkin dari daerah lain, sebenarnya mungkin dulu Lev, lalu saya, agar tidak mengganggu bagian faktualnya.

Lev Moskovkin: Anda benar-benar membuat saya terpesona dengan perkuliahan hari ini, bagi saya ini adalah penemuan sesuatu yang baru. Pertanyaannya sederhana: seberapa kuat kekuatan ototnya? Apa fungsinya? Dan karena ketidaktahuan, apa itu tekstur, apa bedanya dengan struktur? Setelah ceramah Anda, menurut saya segala sesuatu yang terstruktur dalam kehidupan, semua berkat kristal cair, juga sebagian besar diatur oleh cahaya dan dorongan lemah. Terima kasih banyak.

Alexei Bobrovsky: Tentu saja tidak dapat dikatakan bahwa segala sesuatu diatur oleh kristal cair; tentu saja tidak demikian. Ada berbagai bentuk pengorganisasian mandiri materi, dan keadaan kristal cair hanyalah salah satu dari bentuk pengorganisasian mandiri tersebut. Seberapa kuat otot polimer? Saya tidak tahu karakteristik kuantitatifnya dibandingkan dengan perangkat berbahan besi yang ada, secara kasar tentu saja tidak begitu kuat, tetapi saya ingin mengatakan bahwa pelindung tubuh modern, misalnya, mengandung bahan Kivlar - serat yang memiliki tipe rantai utama berstruktur kristal cair, polimer dengan gugus mesogenik pada rantai utama. Dalam proses memperoleh serat ini, makromolekul diregangkan sepanjang arah gambar dan diberikan kekuatan yang sangat tinggi, hal ini memungkinkan pembuatan serat yang kuat untuk pelindung tubuh, aktuator, atau otot, dalam tahap pengembangan, namun gaya tersebut dapat dicapai. sana sangat lemah. Perbedaan antara tekstur dan struktur. Tekstur adalah sebuah konsep yang digunakan oleh orang-orang yang terlibat dalam permadani, desain suatu benda, beberapa benda visual, desain artistik, yang pada dasarnya adalah tampilan. Beruntung tekstur kristal cair, yaitu gambaran karakteristiknya, banyak membantu dalam menentukan struktur kristal cair, tetapi sebenarnya ini adalah konsep yang berbeda.

Oleg Gromov, : Anda mengatakan bahwa ada struktur kristal cair polimer yang memiliki efek fotokromik serta sensitivitas listrik dan magnet. Pertanyaannya adalah ini. Diketahui juga dalam mineralogi bahwa Chukhrov menggambarkan formasi kristal cair dengan komposisi anorganik pada tahun 50an, dan diketahui bahwa polimer anorganik ada; oleh karena itu, pertanyaannya adalah: apakah polimer kristal cair anorganik ada, dan jika demikian, apakah mungkin bagi mereka? untuk menjalankan fungsi-fungsi ini? dan bagaimana penerapannya dalam kasus ini?

Alexei Bobrovsky: Jawabannya lebih besar kemungkinannya tidak daripada ya. Kimia organik, sifat karbon untuk membentuk berbagai senyawa berbeda, telah memungkinkan dilakukannya desain kolosal berbagai jenis kristal cair dengan berat molekul rendah, senyawa polimer, dan, secara umum, itulah mengapa kita dapat membicarakan beberapa hal. jenis keragaman. Ini adalah ratusan ribu zat polimer dengan berat molekul rendah yang dapat membentuk fase kristal cair. Dalam kasus yang anorganik, saya tidak tahu tentang polimer, satu-satunya hal yang terlintas dalam pikiran adalah beberapa suspensi vanadium oksida, yang tampaknya juga merupakan polimer, dan strukturnya biasanya tidak terbentuk secara tepat, dan ini adalah tahap penelitian. Hal ini ternyata sedikit keluar dari arus utama sains, di mana setiap orang sedang mengerjakan desain kristal cair organik konvensional, dan sebenarnya dapat terjadi pembentukan fase kristal cair lyotropik, ketika fase tersebut diinduksi bukan oleh perubahan dalam suhu, tetapi terutama karena adanya pelarut, yaitu, nanokristal biasanya memanjang, yang karena pelarut dapat membentuk tatanan orientasi. Vanadium oksida yang disiapkan secara khusus memberikan hal ini. Saya mungkin tidak tahu contoh lainnya. Saya tahu ada beberapa contoh seperti itu, tetapi mengatakan bahwa ini adalah polimer tidak sepenuhnya benar.

Oleg Gromov, Institut Biokimia dan Kimia Analitik dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia: Lalu bagaimana kita mempertimbangkan formasi kristal cair yang ditemukan oleh Chukhrov dan lainnya pada tahun 50-an?

Alexei Bobrovsky: Saya tidak sadar, sayangnya daerah ini jauh dari saya. Sejauh yang saya tahu, menurut saya tidak mungkin berbicara secara spesifik tentang keadaan kristal cair, karena kata "cair", sejujurnya, tidak berlaku untuk polimer yang berada dalam keadaan seperti kaca. Tidaklah tepat untuk mengatakan bahwa ini adalah fase kristal cair; benar untuk mengatakan “fase kristal cair beku”. Mungkin kesamaan, keteraturan yang merosot, ketika tidak ada keteraturan tiga dimensi, tetapi ada keteraturan dua dimensi, mungkin merupakan fenomena umum, dan jika Anda perhatikan, Anda dapat menemukan banyak tempat. Jika Anda mengirimkan tautan ke karya tersebut ke email saya, saya akan sangat berterima kasih.

Boris Dolgin: Sangat bagus bila kita berhasil menjadi platform lain di mana para ilmuwan dari berbagai spesialisasi dapat menjaga kontak.

Alexei Bobrovsky: Itu bagus

Suara dari penonton: Pertanyaan amatir lainnya. Anda mengatakan bahwa polimer kristal cair fotokromik memiliki tingkat respons yang relatif rendah terhadap perubahan lingkungan. Berapa perkiraan kecepatannya?

Alexei Bobrovsky: Kita berbicara tentang respons dalam hitungan menit. Dalam kasus paparan cahaya yang kuat pada film yang sangat tipis, orang mendapatkan respons kedua, namun sejauh ini semuanya lambat. Ada masalah seperti itu. Ada efek yang terkait dengan hal lain (saya tidak membicarakan ini): kita memiliki film polimer, dan terdapat fragmen fotokromik di dalamnya, dan kita dapat terkena cahaya terpolarisasi dengan intensitas yang cukup, dan cahaya ini dapat menyebabkan difusi rotasi, yaitu rotasi molekul-molekul ini tegak lurus bidang polarisasi - ada efek seperti itu, awalnya sudah lama ditemukan, sekarang juga sedang dipelajari, dan saya juga melakukan ini. Dengan intensitas cahaya yang cukup tinggi, efeknya dapat diamati dalam milidetik, tetapi biasanya hal ini tidak terkait dengan perubahan geometri film, melainkan secara internal, pertama-tama, sifat optiknya berubah.

Alexei Bobrovsky: Ada upaya untuk membuat bahan untuk merekam informasi, dan ada perkembangan seperti itu, tetapi sejauh yang saya tahu, bahan tersebut tidak dapat bersaing dengan perekam magnetik dan bahan anorganik lainnya yang ada, jadi entah bagaimana minat ke arah ini memudar, tapi ini bukan berarti tidak akan dilanjutkan lagi.

Boris Dolgin: Munculnya, katakanlah, persyaratan baru karena sesuatu.

Alexei Bobrovsky: Sisi utilitarian dari masalah ini tidak terlalu menarik minat saya.

Boris Dolgin: Pertanyaan saya sebagian terkait dengan hal itu, tetapi bukan tentang bagaimana hal itu dapat digunakan, ini sedikit bermanfaat secara organisasi. Di area tempat Anda bekerja di departemen Anda dan seterusnya, seperti yang kami katakan, Anda memiliki proyek bersama, pesanan dari beberapa struktur bisnis, dan sebagainya. Bagaimana interaksi secara umum terstruktur dalam bidang ini: ilmuwan penelitian yang sebenarnya, secara relatif, seorang penemu/insinyur atau penemu, dan kemudian seorang insinyur, mungkin subjek yang berbeda, kemudian, secara relatif, semacam wirausaha yang memahami apa yang harus dilakukan dengan hal tersebut, mungkin, tapi ini tidak mungkin, seorang investor yang siap memberikan uang kepada seorang pengusaha agar dia dapat melaksanakan, seperti yang mereka katakan sekarang, proyek inovatif ini? Bagaimana rantai ini terstruktur di lingkungan Anda hingga Anda bersentuhan dengannya?

Alexei Bobrovsky: Belum ada rantai seperti itu, dan apakah akan ada tidak diketahui. Pada prinsipnya bentuk pendanaan yang ideal sama dengan ilmu dasar konvensional. Jika kita mengambil Yayasan Penelitian Dasar Rusia dan semua itu sebagai dasar, yang telah dibahas berkali-kali, karena secara pribadi saya tidak ingin melakukan sesuatu yang diterapkan, sebuah perintah.

Boris Dolgin: Itu sebabnya saya berbicara tentang subjek yang berbeda dan saya tidak mengatakan bahwa seorang ilmuwan harus menjadi seorang insinyur, seorang wirausaha, dan sebagainya. Saya berbicara tentang subjek yang berbeda, tentang bagaimana interaksi dapat diatur, bagaimana interaksi mungkin sudah berjalan.

Alexei Bobrovsky: Kami mendapat berbagai tawaran dari luar, tetapi ini sebagian besar adalah perusahaan dari Taiwan, Korea, dan Asia, untuk berbagai jenis pekerjaan yang berkaitan dengan penggunaan polimer kristal cair untuk berbagai aplikasi tampilan. Kami memiliki proyek bersama dengan Philips, Merck, dan lainnya, tetapi ini dalam kerangka proyek bersama - kami melakukan sebagian dari beberapa pekerjaan penelitian, dan keluaran atau keluaran intelektual dalam bentuk sampel polimer memiliki kelanjutan atau tidak, tetapi paling sering diakhiri dengan pertukaran pendapat, semacam perkembangan ilmiah, tetapi hal ini belum mencapai penerapan apa pun. Serius - tidak mungkin untuk mengatakannya.

Boris Dolgin: Anda diberi perintah untuk melakukan beberapa penelitian, mengembangkan beberapa pilihan, beberapa ide.

Alexei Bobrovsky: Secara umum ya, ini terjadi, tetapi saya tidak menyukai bentuk pekerjaan ini (perasaan pribadi saya). Apapun yang terlintas di benak saya, saya melakukannya dengan kemampuan terbaik saya, dan bukan karena ada yang berkata: “Buatlah film ini dan itu dengan properti seperti itu.” Saya tidak tertarik.

Boris Dolgin: Bayangkan seseorang yang tertarik dengan hal ini. Bagaimana mungkin dia, dia, yang tertarik untuk menyempurnakan gagasan ilmiah umum Anda yang Anda terima dari minat altruistik dan ilmiah Anda, bagaimana dia bisa berinteraksi dengan Anda dengan cara yang benar-benar menarik bagi Anda berdua? Apa bagan organisasi ini?

Alexei Bobrovsky: Saya merasa sulit untuk menjawabnya.

Boris Dolgin: Seminar umum? Apa ini? Tidak ada upaya seperti itu - beberapa insinyur?..

Alexei Bobrovsky: Dalam kerangka proyek bersama, semuanya bisa terwujud. Beberapa jenis interaksi sangat mungkin terjadi, tetapi saya mungkin tidak begitu memahami pertanyaannya, apa masalahnya?

Boris Dolgin: Sejauh ini masalahnya adalah kurangnya interaksi antara berbagai jenis struktur. Hal ini memberi tekanan pada Anda sebagai ilmuwan, atau memberi tekanan pada Anda untuk melakukan hal-hal yang mungkin tidak ingin Anda lakukan. Ini masalahnya.

Alexei Bobrovsky: Ini adalah masalah kekurangan dana yang sangat besar

Boris Dolgin: Bayangkan akan ada pendanaan tambahan, namun hal ini tidak menghilangkan kebutuhan akan pengembangan teknis. Bagaimana Anda bisa beralih dari diri Anda ke teknologi dengan cara yang memuaskan Anda?

Alexei Bobrovsky: Faktanya adalah sains modern cukup terbuka, dan apa yang saya lakukan, saya publikasikan - dan semakin cepat semakin baik.

Boris Dolgin: Jadi Anda siap membagikan hasilnya, berharap yang punya selera bisa memanfaatkannya?

Alexei Bobrovsky: Jika seseorang membaca artikel saya dan mempunyai ide, saya hanya akan berterima kasih. Kalau ada perkembangan konkrit dari publikasi ini, pasti ada paten, uang, demi Tuhan. Dalam bentuk ini saya akan senang, tapi sayangnya kenyataannya semuanya ada secara paralel, tidak ada jalan keluarnya. Sejarah sains menunjukkan bahwa sering kali ada penundaan dalam penerapan spesifik setelah beberapa penemuan mendasar, baik besar maupun kecil.

Boris Dolgin: Atau setelah beberapa permintaan muncul.

Alexei Bobrovsky: Atau begitulah.

Lev Moskovkin: Saya punya pertanyaan yang sedikit provokatif. Topik yang diangkat Boris sangatlah penting. Apakah ada pengaruh fashion tertentu di sini (terdengar pada salah satu kuliah sosiologi)? Anda mengatakan bahwa bekerja dengan kristal cair tidak lagi populer sekarang. Bukan berarti karena tidak dilibatkan maka tidak diperlukan, mungkin minat ini akan kembali, dan yang terpenting...

Boris Dolgin: Artinya, Lev mengembalikan kita pada pertanyaan tentang mekanisme mode dalam sains seperti dalam komunitas ilmiah tertentu.

Lev Moskovkin: Faktanya, Tchaikovsky juga membicarakan hal ini; fashion di sana sangat kuat di semua ilmu pengetahuan. Pertanyaan kedua: Saya tahu betul bagaimana otoritas dalam sains dipilih yang tahu bagaimana menggeneralisasi. Anda dapat mempublikasikan materi Anda sebanyak yang Anda suka, saya pribadi tidak pernah menemukannya, bagi saya ini adalah keseluruhan lapisan yang tidak saya ketahui. Ringkaslah sedemikian rupa untuk memahami nilai ini untuk memahami kehidupan yang sama, untuk memahami apa lagi yang bisa kita lakukan. Terima kasih.

Boris Dolgin: Saya tidak mengerti pertanyaan kedua, tapi mari kita bahas pertanyaan pertama untuk saat ini - tentang fashion dalam sains. Bagaimana mekanismenya mengapa hal ini tidak lagi populer sekarang, apakah ada bahayanya?

Alexei Bobrovsky: Saya tidak melihat adanya bahaya. Jelas bahwa isu-isu yang berkaitan dengan pembiayaan itu penting, namun, menurut saya, dalam banyak hal, sains kini bertumpu pada orang-orang tertentu yang memiliki kepentingan pribadi tertentu, minat terhadap isu ini atau itu. Jelas bahwa kondisi menentukan beberapa batasan, namun aktivitas orang-orang tertentu mengarah pada fakta bahwa suatu area tertentu berkembang, seiring dengan berkembangnya segala sesuatu. Terlepas dari kenyataan bahwa banyak yang dikatakan tentang fakta bahwa sains telah menjadi kolektif. Memang, sekarang ada proyek-proyek besar, terkadang cukup berhasil, namun demikian, peran individu dalam sejarah ilmu pengetahuan bahkan hingga saat ini sangat besar. Kesukaan dan minat pribadi memainkan peran penting. Jelas bahwa, seperti dalam kasus kristal cair, perkembangan elektronik seperti itu menjadi dorongan besar bagi pengembangan penelitian kristal cair, ketika mereka menyadari bahwa kristal cair dapat digunakan dan menghasilkan banyak uang darinya, tentu saja, banyak. uang digunakan untuk penelitian. Jelas bahwa hubungan seperti itu...

Boris Dolgin: Umpan balik dari bisnis dan sains.

Alexei Bobrovsky: ...ini adalah salah satu ciri ilmu pengetahuan modern, ketika pesanan datang dari orang-orang yang menghasilkan uang dan menghasilkan suatu produk - dan kemudian penelitian didanai, dan oleh karena itu, ada pergeseran penekanan dari apa yang menarik ke apa yang menguntungkan. Memang ada pro dan kontranya, tapi begitulah adanya. Memang, kini minat terhadap kristal cair berangsur-angsur mengering, karena segala sesuatu yang bisa diekstraksi sudah diproduksi, dan masih banyak yang harus diperbaiki. Entahlah, saya tidak pernah memikirkannya secara serius, namun demikian, ada berbagai macam aplikasi tampilan, di bidang optoelektronik, aplikasi kristal cair (orang sedang mengerjakannya), sebagai sensor, sampai-sampai pekerjaan itu sedang berlangsung. tentang kemungkinan menggunakan kristal cair sebagai molekul sensor biologis. Jadi, secara umum, menurut saya minat tidak akan habis, selain itu, gelombang besar penelitian dikaitkan dengan fakta bahwa uang mulai diberikan untuk nano. Pada prinsipnya, terlepas dari kenyataan bahwa memasukkan nanopartikel ke dalam kristal cair merupakan cara yang populer, ada banyak karya, tetapi di antara mereka ada karya menarik yang terkait dengan topik ini, yaitu, apa yang terjadi pada objek nano ketika mereka masukkan media kristal cair apa efek yang muncul. Saya pikir pengembangan dimungkinkan dalam hal memperoleh segala macam perangkat kompleks yang berbeda, yang dikaitkan dengan munculnya metamaterial yang memiliki sifat optik yang sangat menarik - ini adalah struktur yang tidak biasa yang dibuat dengan berbagai cara dalam kombinasi dengan kristal cair, kemunculannya efek optik baru dan aplikasi baru dimungkinkan. Saat ini saya sedang mereview artikel di jurnal Liquid Crystals, dan levelnya semakin menurun, dan jumlah artikel yang bagus semakin berkurang, namun bukan berarti semuanya buruk, dan ilmu tentang kristal cair tidak akan mati, karena itu adalah a objek yang sangat menarik. Penurunan minat sepertinya bukan bencana bagi saya.

Boris Dolgin: Di sini kita perlahan-lahan beralih ke pertanyaan kedua yang diajukan Leo kepada kita. Jika suatu teori baru yang fundamental lahir berdasarkan teori yang sudah ada, menjanjikan sesuatu yang plus untuk kristal cair, tampaknya minat akan segera meningkat.

Alexei Bobrovsky: Ada kemungkinan hal ini akan terjadi.

Boris Dolgin: Sejauh yang saya pahami pertanyaannya, inilah yang kita bicarakan: ada teks-teks intra-ilmiah yang secara bertahap mengubah sesuatu dalam pemahaman, ada teks-teks inovatif yang berubah secara radikal, tetapi pada saat yang sama semacam antarmuka antara spesialis dan masyarakat, mungkin terdiri dari ilmuwan yang sama, tetapi dari daerah lain, ada beberapa karya generalisasi yang menjelaskan kepada kita, seolah menyolder potongan-potongan ini menjadi semacam gambaran umum. Sejauh yang saya pahami, Lev berbicara kepada kami tentang hal ini, menanyakan bagaimana hal itu dipilih, dan siapa yang menulis karya generalisasi ini?

Alexei Bobrovsky: Ada konsep seperti itu - jurnalisme ilmiah, yang tidak terlalu berkembang di negara kita, tetapi ada di seluruh dunia, dan saya bisa membayangkan seberapa baik perkembangannya di sana, namun juga ada di sini. Kuliah umum kali ini juga menunjukkan hal tersebut

Boris Dolgin: Tidak dapat dikatakan seseorang dengan sengaja menutup lingkup pekerjaannya.

Alexei Bobrovsky: Tidak, tidak ada yang menyembunyikan apa pun, sebaliknya, semua ilmuwan normal mencoba yang terbaik untuk menunjukkan kepada dunia apa yang telah mereka lakukan: secepat mungkin dan sedapat mungkin dapat diakses dengan kemampuan terbaik mereka. Jelas bahwa seseorang dapat menceritakan kisah yang baik, dan seseorang dapat menceritakan kisah yang buruk, namun itulah gunanya jurnalis sains, yang dapat berfungsi sebagai penyampai informasi dari ilmuwan ke masyarakat.

Boris Dolgin: Bahkan di masa Soviet, literatur sains populer ada, dan ada juga genre khusus - fiksi ilmiah, sebagian koleksi “Paths to the Unknown” di awal tahun 60an, buku-buku dalam seri “Eureka”, salah satu yang pertama pasca- pionir perang adalah Daniil Danin, yang terutama menulis tentang fisika. Pertanyaan lainnya adalah masih ada ilmuwan yang menulis semacam karya generalisasi, mempopulerkan sesuatu untuk seseorang, namun kecil kemungkinannya ada orang yang memilih siapa yang akan menulis dan siapa yang akan dibaca atau tidak. Tchaikovsky yang disebutkan di atas menulis sesuatu, seseorang menyukainya.

Alexei Bobrovsky: Masalahnya, menurut saya, adalah ini. Faktanya adalah bahwa di negara kita sekarang hanya terdapat sedikit sekali ilmuwan normal, dan keadaan ilmu pengetahuan itu sendiri lebih buruk dari sebelumnya. Jika kita berbicara tentang kristal cair dan polimer kristal cair, maka ini adalah laboratorium terisolasi yang sudah sekarat. Jelas bahwa di tahun 90-an terjadi semacam keruntuhan dan mimpi buruk, tetapi, secara umum, kita dapat mengatakan bahwa tidak ada ilmu pengetahuan tentang kristal cair di Rusia. Maksud saya komunitas ilmiah, ternyata saya lebih sering berkomunikasi dengan orang yang bekerja di luar negeri, membaca artikel dan sebagainya, tapi praktis tidak ada artikel yang datang dari kami. Masalahnya adalah kita tidak mempunyai ilmu pengetahuan, dan bukannya tidak ada karya generalisasi dalam ilmu ini. Anda dapat menggeneralisasi apa yang terjadi di Barat - ini juga luar biasa, tetapi tidak ada dasar, tidak ada kaitan penting, tidak ada ilmuwan.

Lev Moskovkin: Saya akan mengklarifikasi, meskipun pada prinsipnya semuanya benar. Faktanya kita selalu berkisar pada topik kuliah terakhir. Persaingan antar ilmuwan di bidang sains begitu kuat sehingga saya sangat tersanjung melihatnya dengan mata kepala sendiri, dan saya setuju bahwa setiap ilmuwan berusaha untuk menunjukkan kepada dunia pencapaiannya. Ini hanya tersedia bagi seseorang yang memiliki otoritas yang diakui, seperti Timofeev-Resovsky. Ini dilakukan di masa Soviet - diketahui caranya - dan di sini ada efeknya, contoh yang mungkin menjelaskan banyak hal - efek buku catatan hijau, yang diterbitkan entah di mana, dan tidak ada yang bisa mengingat apa konferensi biasa ini Disebut demikian, karena tidak ada jurnal yang kini terakreditasi oleh Komisi Pengesahan Tinggi, jurnal akademis, yang pada prinsipnya tidak menerima kebaruan tersebut, melainkan melahirkan ilmu baru, berubah menjadi ilmu genetika, menjadi ilmu pengetahuan. dan ini secara umum sekarang sudah diketahui. Ini terjadi di masa Soviet dengan dukungan dari atas - Timofeev-Resovsky didukung di sidang pleno Komite Sentral CPSU dari kompetisi rekan-rekannya, jika tidak, dia akan dimakan.

Boris Dolgin: Situasi di mana negara menghabiskan sebagian besar ilmu pengetahuan: tanpa dukungan dari basis negara lainnya, mustahil untuk melarikan diri.

Lev Moskovkin: Ada banyak sekali data dalam genetika yang tidak dapat digeneralisasikan, karena tidak ada yang mempercayai siapa pun dan tidak ada yang mengakui otoritas orang lain.

Boris Dolgin: Mengapa?! Kami mempunyai ahli genetika yang berbicara, yang kemudian didengarkan oleh ahli genetika lain, dan mereka berdiskusi dengan senang hati.

Alexei Bobrovsky: Saya tidak tahu apa yang terjadi dalam genetika, tetapi dalam sains yang saya geluti, situasinya justru sebaliknya. Orang yang mendapatkan hasil baru yang menarik segera mencoba mempublikasikannya secepat mungkin.

Boris Dolgin: Setidaknya untuk kepentingan kompetisi - untuk mengintai suatu tempat.

Alexei Bobrovsky: Ya. Jelas bahwa mereka mungkin tidak menuliskan beberapa rincian metode dan sebagainya, tetapi biasanya, jika Anda menulis email dan bertanya bagaimana Anda melakukannya di sana, itu sangat menarik, semuanya terbuka sepenuhnya - dan.. .

Boris Dolgin: Menurut pengamatan Anda, sains menjadi lebih terbuka.

Alexei Bobrovsky: Setidaknya saya hidup di era sains terbuka, dan itu bagus.

Boris Dolgin: Terima kasih. Ketika ahli biologi molekuler berbicara kepada kami, mereka biasanya merujuk kami ke database yang cukup terbuka dan seterusnya, dan menyarankan agar kami menghubungi mereka.

Alexei Bobrovsky: Dalam fisika juga ada hal yang sama, ada arsip dimana orang bisa memposting versi mentah (kontroversial) sebuah artikel bahkan sebelum melalui review, tapi disini agak berebut kecepatan publikasi, semakin cepat pula prioritas. Saya tidak melihat adanya penutupan. Yang jelas ini tidak ada hubungannya dengan militer yang tertutup dan lain-lain, saya bicara soal sains.

Boris Dolgin: Terima kasih. Pertanyaan lebih lanjut?

Suara dari penonton: Saya tidak punya banyak pertanyaan, melainkan sebuah proposal, sebuah ide. Menurut saya tema gambar kristalisasi ini memiliki potensi besar untuk mengajarkan sains kepada anak-anak dan remaja di sekolah. Mungkin masuk akal untuk membuat satu pelajaran elektronik, yang dirancang selama 45 menit, dan mendistribusikannya ke sekolah menengah? Sekarang ada papan elektronik yang banyak yang tidak menggunakannya; sekolah telah diperintahkan untuk memilikinya. Saya pikir akan menyenangkan untuk menunjukkan gambar-gambar ini kepada anak-anak selama 45 menit, dan kemudian, pada akhirnya, jelaskan bagaimana semuanya dilakukan. Bagi saya, akan menarik untuk mengusulkan topik seperti itu dan membiayainya.

Alexei Bobrovsky: Saya siap membantu jika terjadi sesuatu. Sediakan, tulis apa yang dibutuhkan.

Boris Dolgin: Luar biasa. Beginilah generalisasi terbentuk, begitulah pengurutannya. Bagus. Terima kasih banyak. Ada pertanyaan kreatif lainnya? Mungkin mereka merindukan seseorang, kita tidak melihatnya, menurut saya, mereka kebanyakan mendiskusikannya.

Boris Dolgin: Ada ilmuwan, tidak ada sains.

Boris Dolgin: Jadi itu syarat perlu atau perlu dan cukup?

Alexei Bobrovsky: Ya, kerusakannya tidak bisa diperbaiki, waktu telah hilang, ini sangat jelas, dan tentu saja terdengar: “Bagaimana bisa tidak ada sains di Rusia?! Bagaimana bisa? Ini tidak mungkin terjadi, ada sains, ada ilmuwan, ada artikel.” Pertama-tama, pada level tertentu, saya membaca jurnal ilmiah setiap hari. Sangat jarang menemukan artikel karya penulis Rusia, buatan Rusia, tentang kristal cair atau polimer. Hal ini disebabkan karena tidak terjadi apa-apa, atau segala sesuatu terjadi pada tingkat yang sangat rendah sehingga orang tidak dapat mempublikasikannya dalam jurnal ilmiah biasa; tentu saja, tidak ada seorang pun yang mengetahuinya. Ini adalah situasi yang sangat buruk.

Alexei Bobrovsky: Semakin banyak.

Boris Dolgin: Artinya, masalahnya bukan pada penulisnya, masalahnya ada pada sains.

Alexei Bobrovsky: Ya, tentu saja, tidak ada struktur yang sempurna dan berfungsi dengan baik atau setidaknya bekerja dengan nama “Ilmu Pengetahuan” di Rusia. Untungnya, ada keterbukaan laboratorium yang bekerja kurang lebih pada tingkat normal dan terlibat dalam proses ilmiah umum ilmu pengetahuan internasional - ini adalah pengembangan kemampuan komunikasi melalui Internet, dengan cara lain, keterbukaan perbatasan memungkinkan Anda bukan untuk merasa terpisah dari proses ilmiah global, tetapi apa yang terjadi di dalam negeri, tentu saja, tidak memiliki cukup uang, dan jika Anda meningkatkan pendanaan, kecil kemungkinannya untuk mengubah apa pun, karena seiring dengan peningkatan pendanaan, hal itu perlu dilakukan. untuk dapat memeriksa orang-orang yang kepadanya uang itu diberikan. Anda dapat memberikan uang, seseorang akan mencurinya, membelanjakannya untuk entah apa, tetapi situasinya tidak akan berubah sama sekali.

Boris Dolgin: Sebenarnya, kita mempunyai masalah ayam dan telur. Di satu sisi, kita tidak akan menciptakan ilmu pengetahuan tanpa pendanaan, di sisi lain, dengan pendanaan, namun tanpa komunitas ilmiah, yang akan menyediakan pasar bagi keahlian dan menjamin reputasi normal, kita tidak akan dapat memberikan uang ini dalam bentuk apa pun. cara yang akan membantu ilmu pengetahuan.

Alexei Bobrovsky: Dengan kata lain, penting untuk menarik keahlian dan penilaian internasional dari para ilmuwan yang kuat, terlepas dari negara lokasi mereka. Tentu saja, perlu untuk beralih ke bahasa Inggris dalam kasus sertifikasi yang berkaitan dengan pembelaan kandidat dan tesis doktoral; Setidaknya abstrak harus dalam bahasa Inggris. Ini sangat jelas, dan akan ada pergerakan ke arah ini, mungkin akan berubah menjadi lebih baik, dan sebagainya - jika Anda memberikan uang kepada semua orang... tentu saja, ilmuwan kuat yang akan mendapatkan lebih banyak uang - mereka, tentu saja, akan bekerja lebih efisien, tetapi sebagian besar uangnya akan hilang entah ke mana. Ini pendapat saya.

Boris Dolgin: Tolong beritahu saya, Anda adalah seorang ilmuwan muda, tetapi Anda sudah menjadi doktor ilmu pengetahuan, dan orang-orang muda mendatangi Anda dalam arti yang berbeda, pelajar, ilmuwan muda. Apakah ada orang yang datang menjemputmu?

Alexei Bobrovsky: Saya bekerja di Universitas, dan mau tak mau, terkadang saya menginginkannya, terkadang saya tidak menginginkannya, saya mengawasi tugas kuliah, diploma, dan tugas pascasarjana.

Boris Dolgin: Apakah ada ilmuwan masa depan di antara mereka?

Alexei Bobrovsky: Sudah terlanjur. Ada orang-orang pekerja yang cukup sukses yang pernah saya awasi, misalnya yang merupakan postdocs atau ketua kelompok ilmiah, tentu saja yang kita bicarakan hanya di luar negeri. Mereka yang saya pimpin dan mereka tetap tinggal di Rusia, mereka tidak bekerja di bidang sains, karena mereka perlu memberi makan keluarga mereka dan hidup normal.

Boris Dolgin: Terima kasih, yaitu keuangan.

Alexei Bobrovsky: Tentu saja, pembiayaan dan gaji tidak tahan terhadap kritik.

Boris Dolgin: Ini masih pribadi...

Alexei Bobrovsky: Tidak ada rahasia dalam hal ini. Gaji seorang peneliti senior dengan minimum kandidat di Universitas adalah lima belas ribu rubel per bulan. Segala sesuatu yang lain bergantung pada aktivitas ilmuwan: jika ia mampu mendapatkan hibah dan proyek internasional, maka ia menerima lebih banyak, tetapi ia pasti dapat mengandalkan lima belas ribu rubel sebulan.

Boris Dolgin: Bagaimana dengan gelar doktor?

Alexei Bobrovsky: Mereka belum memberi saya satu pun, saya belum tahu persis berapa yang akan mereka berikan kepada saya, ditambah lagi mereka akan menambahkan empat ribu.

Boris Dolgin: Hibah yang disebutkan merupakan hal yang cukup penting. Baru hari ini kami menerbitkan berita yang dikirim oleh seorang peneliti yang menarik, tetapi ketika ditanya tentang pendanaan, dia berbicara, khususnya, tentang pentingnya bidang ini, dan sekali lagi, belum lagi publikasi kami, Menteri Fursenko mengatakan bahwa pengawas ilmiah harus memberikan hibah untuk membiayai mahasiswa pascasarjana mereka dan dengan demikian memotivasi mereka secara finansial.

Alexei Bobrovsky: Tidak, ini biasanya terjadi dalam kelompok ilmiah yang baik, jika seseorang, seperti Valery Petrovich Shibaev, kepala laboratorium tempat saya bekerja, memiliki nama besar yang pantas di dunia ilmiah, memiliki kesempatan untuk mendapatkan hibah dan proyek. Lebih sering daripada tidak, saya tidak mendapatkan gaji "telanjang" sebesar lima belas ribu, selalu ada beberapa proyek, tetapi tidak semua orang bisa melakukannya, ini bukan aturan umum, itu sebabnya semua orang pergi.

Boris Dolgin: Artinya, pemimpin harus mempunyai otoritas internasional yang cukup tinggi dan juga mengikuti arus.

Alexei Bobrovsky: Ya, paling sering. Saya pikir saya beruntung dalam banyak hal. Unsur bergabung dengan kelompok ilmiah yang kuat berdampak positif.

Boris Dolgin: Di sini kita melihat masukan dari ilmu pengetahuan lama yang baik, fakta bahwa kelompok ilmiah yang paling kuat ini muncul, berkat itu Anda dapat menyadari lintasan Anda. Ya, ini sangat menarik, terima kasih. Saya punya kata terakhir.

Suara dari penonton: Saya tidak berpura-pura memiliki kata terakhir. Saya ingin mencatat bahwa apa yang Anda bicarakan benar-benar dapat dimengerti, dan jangan menganggapnya sebagai olahraga. Saya ingin mencatat bahwa dalam ceramah Alexei Savvateev dikatakan bahwa tidak ada sains sama sekali di Amerika. Sudut pandangnya sama meyakinkannya dengan sudut pandang Anda. Di sisi lain, di Rusia ilmu pengetahuan berkembang sangat pesat ketika ilmu pengetahuan tidak membayar sama sekali, tetapi secara aktif dicuri, dan hal seperti itu terjadi.

Boris Dolgin: Apakah kita berbicara tentang akhir abad ke-19 - awal abad ke-20?

Boris Dolgin: Di Jerman?

Boris Dolgin: Dan ketika penelitian ilmiahnya semakin aktif berkembang...

Suara dari penonton: Di Rusia, bukan dia, tetapi di Rusia secara umum, sains berkembang paling efektif ketika mereka tidak membayar. Ada fenomena seperti itu. Saya bisa membenarkan ini, ini bukan sudut pandang, Boris, ini fakta. Saya juga ingin memberi tahu Anda secara bertanggung jawab - ini bukan lagi fakta, tetapi kesimpulan - bahwa harapan Anda bahwa keahlian internasional dan bahasa Inggris akan membantu Anda sia-sia, karena, ketika bekerja di Duma, saya melihat persaingan yang ketat untuk mendapatkan hak. dan melobi di Duma mengenai undang-undang hak cipta sepihak terhadap Amerika. Mereka semua mengaitkan sebagian besar kekayaan intelektual, mereka sama sekali tidak tertarik untuk memastikan bahwa senjata kita tidak disalin di sana, mereka melakukannya sendiri.

Boris Dolgin: Begitu, masalahnya...

Alexei Bobrovsky: Senjata dan sains adalah hal yang paralel.

Suara dari penonton: Contoh terakhir: faktanya adalah ketika Zhenya Ananyev, dia dan saya belajar bersama di Fakultas Biologi, menemukan unsur-unsur bergerak dalam genom Drosophila, pengakuan datang hanya setelah dipublikasikan di jurnal “Chromosomes”, tetapi otoritas Khisin menerobos ini publikasi, karena ulasannya seperti ini: “di Rusia gelap Anda, mereka tidak tahu cara mereplikasi DNA.” Terima kasih.

Boris Dolgin: Gagasan tentang tingkat penelitian ilmiah di suatu negara tanpa adanya sistem peninjauan artikel yang kaku dan jelas, ketika gagasan umum digunakan, merupakan suatu masalah.

Alexei Bobrovsky: Mengenai bahasa Inggris, semuanya sangat sederhana - ini adalah bahasa ilmiah internasional. Setiap ilmuwan yang terlibat dalam sains, misalnya di Jerman, orang Jerman menerbitkan hampir semua artikelnya dalam bahasa Inggris. Omong-omong, banyak disertasi yang dipertahankan dalam bahasa Inggris di Jerman, belum lagi Denmark dan Belanda, jika hanya karena banyak orang asing di sana. Sains bersifat internasional. Secara historis, bahasa sains adalah bahasa Inggris.

Boris Dolgin: Baru-baru ini kebetulan bahasa sains dulunya adalah bahasa Jerman.

Alexei Bobrovsky: Relatif baru-baru ini, namun, sekarang demikian, jadi transisi ke bahasa Inggris terlihat jelas, setidaknya pada tingkat abstrak dan sertifikasi, sehingga ilmuwan Barat pada umumnya dapat membaca abstrak ini, memberikan umpan balik, mengevaluasi, untuk keluarlah dari rawa kami, jika tidak semuanya akan tenggelam ke dalam hal yang tidak diketahui dan yang tersisa hanyalah pencemaran total. Hal ini sudah terjadi dalam banyak hal, namun kita harus berusaha keluar dari rawa ini.

Boris Dolgin: Buka jendela untuk mencegah bau.

Alexei Bobrovsky: Setidaknya mulai ventilasi.

Boris Dolgin: Bagus. Terima kasih. Ini adalah resep yang optimis. Faktanya, lintasan Anda menginspirasi optimisme, meski ada banyak pesimisme.

Alexei Bobrovsky: Kami kembali melenceng dari kenyataan bahwa gagasan utama kuliah ini adalah untuk menunjukkan kepada Anda betapa indah dan menariknya kristal cair. Saya harap semua yang saya katakan akan membangkitkan minat. Sekarang Anda dapat menemukan banyak informasi tentang kristal cair, ini yang pertama. Dan kedua, apapun kondisinya, ilmuwan akan selalu ada, tidak ada yang bisa menghentikan kemajuan ilmu pengetahuan, hal ini juga menimbulkan optimisme, dan sejarah menunjukkan bahwa selalu ada orang yang memajukan ilmu pengetahuan, yang menganggap ilmu pengetahuan di atas segalanya.

Pada siklus “Kuliah Umum “Polit.ru” dan “Kuliah Umum “Polit.ua”” menghadirkan pembicara sebagai berikut:

• Leonard Polishchuk. Mengapa hewan besar punah pada akhir Pleistosen? Jawaban dari perspektif makroekologi
• Miroslav Marinovich. Pelatihan spiritual Gulag
• Kirill Eskov. Evolusi dan autokatalisis
• Mikhail Sokolov. Bagaimana produktivitas ilmiah dikelola. Pengalaman dari Inggris Raya, Jerman, Rusia, Amerika Serikat dan Perancis
• Oleg Ustenko. Kisah krisis yang belum selesai
• Grigory Sapov. Manifesto kapitalis. Kehidupan dan nasib buku L. von Mises "Human Activity"
• Alexander Irvanets. Jadi itulah dirimu, paman penulis!
• Vladimir Katanaev. Pendekatan modern terhadap pengembangan obat melawan kanker
• Vakhtang Kipiani. Samizdat berkala di Ukraina. 1965-1991
• Vitaly Naishul. Adopsi budaya oleh gereja
• Nikolay Kaverin. Pandemi influenza dalam sejarah manusia
• Alexander Filonenko. Teologi di Universitas: kembali lagi?
• Alexei Kondrashev. Biologi dan kesehatan evolusi manusia
• Sergei Gradirovsky. Tantangan demografi modern
• Alexander Kislov. Iklim di masa lalu, sekarang dan masa depan
• Alexander Auzan, Alexander Paskhaver. Ekonomi: pembatasan sosial atau cadangan sosial
• Konstantin Popadin. Cinta dan mutasi yang merugikan atau mengapa burung merak membutuhkan ekor yang panjang?
• Andrey Ostalsky. Tantangan dan ancaman terhadap kebebasan berpendapat di dunia modern
• Leonid Ponomarev. Berapa banyak energi yang dibutuhkan seseorang?
• Georges Nivat. Menerjemahkan kegelapan: cara komunikasi antar budaya
• Vladimir Gelman. Otoritarianisme subnasional di Rusia modern
• Vyacheslav Likhachev. Ketakutan dan Kebencian di Ukraina
• Evgeny Gontmakher. Modernisasi Rusia: posisi INSOR
• Donald Boudreau. Kebijakan antimonopoli untuk melayani kepentingan swasta
• Sergei Enikolopov. Psikologi kekerasan
• Vladimir Kulik. Kebijakan bahasa Ukraina: tindakan pihak berwenang, pendapat warga
• Mikhail Blinkin. Transportasi di kota yang nyaman untuk hidup
• Alexei Lidov, Gleb Ivakin. Ruang suci Kyiv kuno
• Alexei Savvateev. Ke mana arah perekonomian (dan membawa kita)?
• Andrey Portnov. Sejarawan. Warga negara. Negara. Pengalaman membangun bangsa
• Pavel Plechov. Gunung berapi dan vulkanologi
• Natalya Vysotskaya. Sastra AS kontemporer dalam konteks pluralisme budaya
• Diskusi dengan Alexander Auzan. Apa modernisasi dalam bahasa Rusia?
• Andrey Portnov. Latihan dengan sejarah dalam bahasa Ukraina: hasil dan prospek
• Alexei Lidov. Ikon dan ikonik di ruang sakral
• Efim Rachevsky. Sekolah sebagai lift sosial
• Alexandra Gnatyuk. Arsitek saling pengertian Polandia-Ukraina pada periode antar perang (1918-1939)
• Vladimir Zakharov. Gelombang ekstrim di alam dan di laboratorium
• Sergei Neklyudov. Sastra sebagai tradisi
• Yakov Gilinsky. Di sisi lain dari larangan tersebut: pandangan seorang kriminolog
• Daniel Alexandrov. Lapisan menengah dalam masyarakat transit pasca-Soviet
• Tatyana Nefedova, Alexander Nikulin. Pedesaan Rusia: kompresi spasial dan polarisasi sosial
• Alexander Zinchenko. Tombol dari Kharkov. Segala sesuatu yang tidak kami ingat tentang Katyn Ukraina
• Alexander Markov. Akar evolusi kebaikan dan kejahatan: bakteri, semut, manusia
• Mikhail Favoritov. Vaksin, vaksinasi dan perannya dalam kesehatan masyarakat
• Vasily Zagnitko. Aktivitas vulkanik dan tektonik Bumi: sebab, akibat, prospek
• Konstantin Sonin. Ekonomi krisis keuangan. Dua tahun kemudian
• Konstantin Sigov. Siapa yang mencari kebenaran? "Kamus Filsafat Eropa"?
• Mykola Ryabchuk. Transformasi pasca-komunis Ukraina
• Mikhail Gelfand. Bioinformatika: biologi molekuler antara tabung reaksi dan komputer
• Konstantin Severinov. Keturunan bakteri: dari Lamarck ke Darwin dan seterusnya
• Mikhail Chernysh, Elena Danilova. Orang-orang di Shanghai dan St. Petersburg: era perubahan besar
• Maria Yudkevich. Tempat Anda dilahirkan adalah tempat Anda berguna: kebijakan personalia universitas
• Nikolay Andreev. Studi matematika - suatu bentuk tradisi baru
• Dmitry Bak. Sastra Rusia "Modern": perubahan kanon
• Sergei Popov. Hipotesis dalam astrofisika: mengapa materi gelap lebih baik daripada UFO?
• Vadim Skuratovsky. Lingkungan sastra Kiev tahun 60an - 70an abad terakhir
• Vladimir Dvorkin. Senjata strategis Rusia dan Amerika: masalah pengurangan
• Alexei Lidov. Mitos Bizantium dan identitas Eropa
• Natalya Yakovenko. Konsep buku teks baru sejarah Ukraina
• Andrey Lankov. Modernisasi di Asia Timur, 1945-2010.
• Sergey Sluch. Mengapa Stalin memerlukan perjanjian non-agresi dengan Hitler?
• Guzel Ulumbekova. Pelajaran dari reformasi layanan kesehatan Rusia
• Andrey Ryabov. Hasil antara dan beberapa ciri transformasi pasca-Soviet
• Vladimir Chetvernin. Teori hukum modern tentang libertarianisme
• Nikolay Dronin. Perubahan iklim global dan Protokol Kyoto: hasil dekade ini
• Yuri Pivovarov. Akar sejarah budaya politik Rusia
• Yuri Pivovarov. Evolusi budaya politik Rusia
• Pavel Pechenkin. Film Dokumenter sebagai Teknologi Kemanusiaan
• Vadim Radaev. Revolusi perdagangan: dampaknya terhadap kehidupan dan konsumsi
• Alec Epstein. Mengapa rasa sakit orang lain tidak terasa sakit? Memori dan terlupakan di Israel dan Rusia
• Tatyana Chernigovska. Bagaimana menurut kita? Multilingualisme dan sibernetika otak
• Sergei Aleksashenko. Tahun krisis: apa yang terjadi? apa yang dilakukan? apa yang diharapkan?
• Vladimir Pastukhov. Kekuatan saling tolak menolak: Rusia dan Ukraina adalah dua versi transformasi yang sama
• Alexander Yuriev. Psikologi sumber daya manusia di Rusia
• Andrey Zorin. Pendidikan humaniora dalam tiga sistem pendidikan nasional
• Vladimir Plungyan. Mengapa linguistik modern harus menjadi linguistik korpus
• Nikita Petrov. Sifat kriminal rezim Stalinis: dasar hukum
• Andrey Zubov. Jalur Eropa Timur dan pasca-Soviet menuju kembali ke negara pluralistik
• Victor Vakhshtain. Akhir Sosiologi: Perspektif Sosiologi Sains
• Evgeniy Onishchenko. Dukungan kompetitif untuk sains: bagaimana hal itu terjadi di Rusia
• Nikolay Petrov. Mekanisme dan krisis politik Rusia
• Alexander Auzan. Kontrak Sosial: Pemandangan dari tahun 2009
• Sergei Guriev. Bagaimana krisis akan mengubah perekonomian dunia dan ilmu ekonomi
• Alexander Aseev. Kota akademik sebagai pusat ilmu pengetahuan, pendidikan dan inovasi di Rusia modern