Лаборатория жидких кристаллов

Жидкокристаллическая мезофаза называется лиотропной, если она образуется путем растворения амфифильного мезогена в подходящем растворителе в подходящих условиях концентрации, температуры и давления. Смесь мыла и воды является повседневным примером лиотропного жидкого кристалла.

В композитных материалах поверхностные явления оказывают существенное, а порою доминирующее влияние на их структурное упорядочение и, как следствие, на их макроскопические свойства. Важность предлагаемого исследования определяется необходимостью получения подробной информации о новых эффектах, реализующихся на межфазных границах, и их проявлении в объемных свойствах гетерофазных структур. Подобные исследования составляют одно из лидирующих направлений в развитии новейшей проблематики мягкой материи (soft matter) в материаловедении. Полученные знания послужат основой для создания микро- и оптоэлектронных жидкокристаллических материалов с концептуально новым типом управления [D.A. Higgins et al., Acc. Chem. Res. 38, 137-145 (2005)]

Компьютерное моделирование позволяет решать задачи высокой сложности и проводить глубокий анализ протекающих физических процессов. Мы занимаемся двумя направлениями компьютерного моделирования ЖК: 1) Молекулярное моделирование, направленное на расчет параметров материала в заданной фазе (эластических констант, вязкостных констант, спонтанный изгиб и т.д.) 2) Мезоскопическое моделирование, направленное на расчет структуры поля директора в ЖК капле ограниченного объема. Разработанный нами метод позволяет учитывать влияние внешнего электрического поля и поверхности на нематические и холистерические ЖК.

Двумерные жидкости создают новые возможности для исследований в таких областях как распознавание биологических молекулярных объектов, добыча нефти и минералов, производство продуктов питания, создание специальных покрытий и водонепроницаемых материалов, фармацевтика и пр.

Введение определенных полимерных добавок в жидкокристаллическую матрицу прозволяет получать высокочувчтительные к световому воздействию материалы. Так, в жидкокристаллических микрокаплях под дейсвием света могут наблюдаться ориентационные переходы, вызванные изменением граничных условий.

Сегнетоэлектрические жидкие кристаллы (СЖК) перспективны для создания дисплеев нового поколения, поскольку их быстродействие на 2 – 3 порядка выше по сравнению нематическими жидкими кристаллами (НЖК), используемыми в настоящее время для производства дисплеев. Для дисплеев на СЖК может быть применена технология последовательного чередования цветов подсветки. СЖК-материалы по сравнению с НЖК будут обеспечивать более высокое разрешение, низкое энергопотребление и широкую цветовую гамму.

Сотрудники лаборатории жидких кристаллов физического факультета МГУ совместно с учеными из Японии (RIKEN Center for Emergent Matter Science и Tokyo Institute of Technology) впервые установили молекулярные причины существования уникальных сегнетоэлектрических нематических фаз и нашли точное решение, описывающее их структуру и свойства.