Статическое и динамическое рассеяние света в неупорядоченных жидкокристаллических композитах и пористых средах

• Автор: Садовой, Антон Валентинович
• Шифр специальности: 05.27.01, 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 173 с. : ил.

Оглавление
Глава 1. Жидкокристаллические композиты жидкий кристалл полимер получение, электрооптические оптические свойства, применение аналитический обзор

1.1 Типы ЖК композитов

1.2 Технологии ПОЛУЧЕНИЯ ЖК КОМПОЗИТОВ

1.3 Выбор полимера

1А Рассеяния света в ДГ1ЖК

1.4.1 Приближение РелеяГанса.

1.4.2 Приближение аномальной дифракции

1.4.3. Приближение геометрической оптики

1.4.4. Теория переноса

1.5 Приближение аномальной дифракции в теории рассеяния света в ДПЖК .

1.5.1 Сечение рассеяния изолированной нематической ЖК капли.
1.5.2 Влияние внешнего электрического магнитного поля на оптические свойства ДПЖК.
1.5.3 Моделирование рассеяния света в ДПЖК метод МонтеКарло.
1.5.4 Параметры порядка.
1.5.5 Теория эффективной среды
1.6 ПРИМЕНЕНИЕ ЖК КОМПОЗИТОВ
1.7 ЖК КОМПОЗИТЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ НАНОМАТЕРИАЛАМИ
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
Глава 2 Электрооптические свойства ЖК композита НЖКПВС экспериментальные результаты и теоретический расчет. Однократное и многократное рассеяние света в НЖКПВС
2.1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.
2.2 Описание исследованных образцов НЖКПВС
2.3 Методика эксперимента
2.4 Пропускание излучения пленками НЖКПВС.
2.4.1 Экспериментальные данные.
2.4.2 Сравнение расчета в приближении АД с данными эксперимента.
2.5 Зависимость фазового сдвига излучения, индуцированного ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПОЛЕМ, В ПЛЕНКАХ НЖКПВС ОТ УПРАВЛЯЮЩЕГО ПОЛЯ
2.6 Зависимость углового распределения рассеянного света от управляющего поля
2.6.1 Методика эксперимента
2.6.2 Сравнение расчета в приближении АД с данными эксперимента.
2.7 Моделирование многократного рассеяния излучения в пленках НЖКПВС методом МонтеКарло
2.7.1 Введение.
2.7.2 Методика расчета.
2.7.3 Результаты и их обсуждение.
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2.
Глава 3 Свойства жидкокристаллического композита нематический жидкий кристалл ацетат целлюлозы со спонтанным эффектом самоорганизации
3.1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
3.2 МЕТОДИКА ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОК ЖК КОМПОЗИТА НЕМАТИЧЕСКИЙ ЖИДКИЙ КРИСТАЛЛ АЦЕТАТ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ С ЭФФЕКТОМ СПОНТАННОЙ САМООРГАНИЗАЦИИ
3.2.1 Исходные материалы.
3.2.2,Получение тонких пленок нематический ЖКацетат целлюлозы
3.2.3 Процесс самоорганизации в системе нематический ЖКДАЦ
3.3 ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОК НЕМАТИЧЕСКИЙ ЖКДАЦ.
3.3.1 Влияние природы полимера и растворителя на электрооптические свойства пленок нематический ЖКДАЦ
3.3.2 Методика измерения электрооптического отклика пленок НЖКДАЦ
3.3.3 Экспериментальные данные измерения зависимости оптического пропускания под действием управляющего электрического поля
3.3.4 Теоретическая модель пропускания излучения в пленках НЖКДАЦ
3.3.5 Угловой распределение интенсивности рассеянного излучения в НЖКДАЦ
3.3.6 Времена электрооптического отклика НЖКДАЦ
3.4 МЛЛОУГЛОВОЕ РАССЕЯНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ ПЛЕНКАМИ НЖКДАЦ С УСТОЙЧИВЫМ ЭФФЕКТОМ САМООРГАНИЗАЦИИ.
3.4.1 Методика измерения зависимости малоуглового рассеяния излучения от величины управляющего поля
3.4.2 Экспериментальные результаты малоуглового рассеяния излучения пленками НЖКДАЦ и их обсуждение.
Выводы к 3 ГЛАВЕ л
Глава 4 Электрооптические свойства модифицированных углеродными нанотрубками жидкокристаллических композитов. Ориентация молекул нематического жидкого кристалла углеродными нанотрубками
4.1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ..
4.2 МОДИФИЦИРОВАННЫЕ УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБКАМИ ДИСЕРГИРОВАНПЫЕ В ПОЛИМЕРЕ ЖИДКИЕ КРИСТАЛЛЫ И ИХ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
4.2.1 Материалы и методика эксперимента
4.2.2 Пропускание ДПЖКУНТ.
4.2.3 Угловое распределение интенсивности рассеянного излучения в ДПЖКУНТ
4.3 СОЗДАНИЕ ОРИЕНТИРУЮЩЕГО ПОКРЫТИЯ ИЗ УГЛЕРОДЫХ НАНОТРУБОК МЕТОДОМ ЛенгмюраБлоджетт.
4.3.1 Материалы и методика эксперимента
4.3.2 Экспериментальные результаты и обсуждение
Выводы К ГЛАВЕ 4.
Глава 5 Исследование динамики развития межфазных границ в многофазных случайнонеоднородных средах с использованием когерентного и некогерентного излучения
5.1 Постановка задачи
5.2 Исследование динамики индуцированного полимеризацией
ФАЗОВОГО РАЗДЕЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОГЕРЕНТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ.1
5.2.1 Материалы и методика эксперимента
5.2.2 Методика обработки результатов и обсуждение результатов
5.3. Критическое поведение границ раздела фаз в фибриллярных
СЛУЧАЙНОНЕОДНОРОДНЫХ СЛОЯХ.
5.3.1 Критическое поведение границ раздела жидкой и газовой фаз иеидеальных систем
5.3.2 Методика проведения эксперимента и обработки результатов.
5.4 Обсуждение результатов.
5.4.1. Макроскопическая динамика границы на малых и больших временах капиллярного подъема
5.4.2 Микроскопическая динамика границы на стадии закрепления результаты анализа бинаризованных изображений при некогерентном освещении.
5.4.3 Микроскопическая динамика границы результаты спеклкорреляционного анализа.
5.3.4 Критические индексы обсуждение полученных экспериментальных результатов
5.5. Заключение
Выводы к главе 5.
Заключение и основные результаты.
Список литературы


Полученные результаты расширяют спектр применяемых полимеров для производства ЖК композитов. Предложенный в работе метод позволяет изготавливать ЖК композиты на основе диацетата целлюлозы, используемого качестве полимерной матрицы, с устойчивым эффектом самоорганизации структуры типа решетка. Исследования в области модифицирования ЖК композитов углеродными нанотрубками УНТ позволят получать ЖК композиты с новыми электрооптическими свойствами, обусловленными введением наноматериалов с уникальными оптическими свойствами в состав исходного ЖК композита. Анализ динамики границы раздела фаз многофазных систем вносит вклад как в изучение динамики движения жидкостей в различных неупорядоченных средах горных пород, биологических объектов и т. Полученные результаты могут быть полезны в медицине, нефтедобывающей и химической промышленностях. Достоверность научных результатов, представленных в работе, обусловлена тем, что они получены на основе апробированных методик измерений, а также учета систематических и случайных погрешностей для каждой из предложенных схем измерений. Достоверность результатов подтверждается воспроизводимостью экспериментальных данных, а также их соответствием результатам, полученным другими исследователями. Все экспериментальные результаты исследований получены лично автором. Постановка задач, обсуждение хода и развития исследований проводились совместно с В. Ф. Названовым, Д. А. Зимняковым, А. Б. Шиповской, Е. Г. Глуховским, М. А. Виленским, Д. А. Яковлевым, А. Н. Башкатовым. XI Ii ii i, i ii, v. Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии. VI Всерос. По теме диссертации опубликовано работ 2 статьи в журналах ВАК и 8 статей в сборниках трудов научных конференций. Садовой Л. В., Шиповская А. Б., Названов В. Ф. Самоорганизация и элекгрооптические характеристики композита нематический жидкий кристаллдицетат целлюлозы Письма в ЖТФ. Т. . В. . Садовой А. В., Названов В. Ф., Оптическое пропускание диспергированными в полимере жидкими кристаллами с углеродными нанотрубками Письма в ЖТФ, , Т. Ислюков Д. П., Садовой А. В., Шиповская А. Б., Шмаков С. Л., Жидкокристаллический композит на основе диацетата целлюлозы и низкомолекулярного жидкого кристалла Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии Межвуз. VI Всерос. Саратов Издво Научная книга. Садовой А. В., Медведев М. В., Названов В. V., Vi М. V., Vi . V., i ii ii i i i i ii. V., vv V. Vi , iv . V., i i i i. Ii i i, V. V.. V., vv V. I V. V., vv V. Ivii i i i i i ii i i i 2 Ii i, , i, , . V. 2. Научные положения, выносимые на защиту
1. Расчет углового распределения интенсивности рассеянного света в диспергированных в полимере жидких кристаллах, основанный на модели однократного рассеяния света в приближении аномальной дифракции с учетом параметра порядка ЖКкапли, применим при величине управляющего электрического поля, соответствующей оптическому пропусканию образцов ДПЖК, превышающему . При формировании слоев жидкокристаллического композита нематический жидкий кристалл диацетат целлюлозы методом полива исходного раствора на стеклянную подложку с прозрачным проводящим покрытием 8п под углом , наблюдается устойчивый эффект самоорганизации структуры слоев композита в виде линейной структуры решетки. Наилучшими электроопгическими характерис тиками обладают образцы, полученные при угле формования . Обнаруженный аномальный электрооптический отклик в вольтконтрасгной характеристике диспергированных в полимере нематических жидких кристаллов с добавлением углеродных нанотрубок можно объяснить частичной предварительной ориентацией молекул ЖК в каплях углеродными нанотрубками, ориентирующий эффект которых определяется значительным дипольным моментом углеродных нанотрубок, индуцированным переносом заряда с молекул ЖК на УНТ, вследствие большого электронного сродства УНТ. По этой же причине углеродные нанотрубки в составе упорядоченного монослоя арахиновой кислоты на стеклянных подложках влияют на наклонную ориентацию молекул сплошных слоев нематическго жидкого кристалла.