технологий. Жидкие кристаллы.
ostr@cea.ru
Современные проблемы наук о
материалах и процессах
- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Молекулярно-упорядоченные ансамбли. Молекулярная архитектура и развитие современных технологий. Жидкие кристаллы презентация
Содержание
- 1. Молекулярно-упорядоченные ансамбли. Молекулярная архитектура и развитие современных технологий. Жидкие кристаллы
- 2. Самоорганизация?
- 3. Самоорганизация? micelle reverse micelle cross section cross section
- 4. Фрактальные формы организации
- 5. Жидкие кристаллы (самоорганизация больших органических молекул)
- 6. Кристаллы
- 7. Молекулы жидких кристаллов и их упрощенные модели
- 8. Виды упорядочения жидких кристаллов 1T3D Т Нематические ЖК Смектические ЖК А С Изотропная фаза
- 9. Нематические мезофазы n
- 10. Смектическая (слоевая) фаза Термотропные ЖК Лиотропные ЖК Бислой, образованный амфифильными молекулами H2O
- 11. Предельные группы симметрии - группы Кюри
- 12. Полярная группа симметрии - ЖК сегнетоэлектрики Существуют ли полярные нематики? Симметрия ЖК фаз
- 13. Хиральность
- 14. Молекулы дискотических ЖК
- 15. Колончатые фазы различной симметрии
- 16. Самоорганизующиеся амфифильные системы
- 17. Соли жирных кислот, фосфолипиды
- 21. Структуры формируемые липидами в присутствии растворителя
- 23. Лиотропные жидкие кристаллы
- 24. Трехмерно-периодическая лиотропная структура (фоговая фаза) Минимизирутся:
- 25. Микроэмульсии
- 26. Схематическое строение биологической мембраны
- 27. Биологические системы
- 28. Генетически заложенная программа (кодированная самоорганизация) Запускается различного
- 30. Укладка ДНК в хромосоме
- 31. Структура ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота)
- 32. Молекулы ДНК контролируют и передают генетическую информацию в живых организмах
- 33. Цитозин Гуанин Аденин Тимин
- 35. Розалинда Франклин Кэмбридж, Англия, начало пятидесятых годов
- 36. Морис Уилкинс
- 37. Джеймс Ватсон и Френсис Крик We wish
- 38. Двойная спираль ДНК Четырехбуквенный алфавит (!!)
- 41. ДНК – электронная микроскопия
- 42. Сложные структуры ДНК
- 43. Репликация ДНК Когда клетка приступает к делению
- 45. Научный проект «геном человека» (старт в 1988
- 46. Геном человека
- 48. !!
- 51. d
- 53. Δx Δpx ≥ h Δpx = ћΔkx
- 54. Δpx = ћΔkx ≈ ћ (2kx)
- 55. «Ближнее поле» γ -1 ≈ 2a
- 56. Bethe H A Phys. Rev. 66 163 (1944)
- 57. a ≈ 20÷ 50 nm
- 60. Мозг наш на редкость сложно устроен, в этом причина
- 61. Пленки Ленгмюра-Блоджет
- 62. Молекулярное конструирование
- 63. Ленгмюровские монослои
- 64. Фазовая диаграмма ленгмюровского монослоя солей жирных кислот
- 65. Ленгмюровская ванна
- 66. The Instrument
- 67. Получение пленок Ленгмюра-Блоджет (1) Предварительная подготовка подложек
- 68. Получение пленок Ленгмюра-Блоджет (2)
- 70. Получение сверхструктур
- 71. Активный элемент, полученный по ЛБ технологии
- 72. Двумерная кристаллизация белков Прототип биологических мембран Самосборка по принципу ключ-замок
- 73. Применение ЛБ пленок
- 74. Electrode / molecular monolayer / electrode junction
- 75. Газовые сенсоры, искусственный «нос»
- 76. Тонкопленочные полевые транзисторы Подзатворный диэлектрик
- 77. Другие применения: 1. Отражательные дифракционные
- 78. Bragg mirror Antireflection coatings (Fresnel equations) Bragg’s law:
- 79. Полимеры
- 81. полиэтилен
- 82. Блок-сополимеры
- 83. Структура блок сополимеров
- 84. Самоорганизация в блок-сополимерах Блоки А и В
- 85. Физика расслоения (разделения фрагментов) макромолекул строится
- 87. ~ T-1
- 96. Коллоидные кристаллы
- 97. Взаимодействие коллоидных частиц в растворе
- 98. Примеры коллоидных частиц
- 99. Самосборка из коллоидного раствора
- 100. Коллоидный кристалл
- 101. Дифракция рентгеновских лучей на коллоидных кристаллах
- 102. Фотонные кристаллы
- 103. Definition: A photonic crystals is a
- 104. Examples:
- 106. Morpho butterfly
- 107. for most λ, beam(s) propagate through crystal
- 109. Кинематический подход – отражение настолько мало, что можно пренебречь ослаблением первичной волны
- 111. 3D Photonic Crystals Woodpile structures Colloidal crystals
- 112. Nanophotonics examples Trapping light in
- 113. Silica fiber transparent at 1.55 μm
- 114. Optical fiber: long distance communication
Самоорганизация?
Слайд 1Профессор Б.И.Островский
3. Молекулярно упорядоченные ансамбли.
Роль самоорганизации. Молекулярная
архитектура и развитие современных
технологий. Жидкие кристаллы.
технологий. Жидкие кристаллы.
Слайд 6Кристаллы
Жидкие кристаллы
Позиционный порядок
(трансляционный)
Ориентационный порядок +
+ пониженный трансляционный
порядок
Что такое жидкие кристаллы?
(анизотропные жидкости)
Слайд 10Смектическая (слоевая) фаза
Термотропные ЖК
Лиотропные ЖК
Бислой,
образованный
амфифильными
молекулами
H2O
Слайд 12Полярная группа симметрии
- ЖК сегнетоэлектрики
Существуют ли
полярные нематики?
Симметрия ЖК фаз
Слайд 24Трехмерно-периодическая лиотропная структура (фоговая фаза)
Минимизирутся:
поверхностная энергия;
энергия упругих искажений,
гидратные силы
Plumbers nightmare
Слайд 28Генетически заложенная программа
(кодированная самоорганизация)
Запускается различного рода воздействиями
Nucleus (DNA)
Cytoplasm -
RNA, Proteins
Controled exchanges
Слайд 37Джеймс Ватсон и Френсис Крик
We wish to suggest a structure for
the salt of deoxiribose
nucleic acid (D.N.A.). This structure has novel features
which are of considerable biological interest
nucleic acid (D.N.A.). This structure has novel features
which are of considerable biological interest
Слайд 43Репликация ДНК
Когда клетка приступает к делению и необходима дополнительная ДНК для
дочерних клеток, ферменты начинают «расстегивать» лестницу ДНК, как застежку-«молнию», обнажая индивидуальные основания. Другие ферменты присоединяют соответствующие основания, находящиеся в окружающей жидкой среде, к парным «обнажившимся» основаниям — А к Т, Г к Ц и т. д. В результате на каждой из двух разошедшихся цепей ДНК достраивается соответствующая ей цепь из компонентов окружающей среды, и исходная молекула дает начало двум двойным спиралям.
Слайд 45Научный проект «геном человека»
(старт в 1988 г.)
Определение полной последовательности нуклеотидов в
геноме человека
Слайд 59
Thin polymer film,
self-assembled monolayer,
cell membrane, etc.
single fluorophores
NSOM probe
Excitation light
Fluorescence
Protein, dendrimer,
DNA, etc.
FIB treated probe
Aperture ~20-100 nm
200 nm
Al
Transmission of light through a near-field tip
Modified slide from Kobus Kuipers and Niek van Hulst et al.
Слайд 60Мозг наш на редкость сложно устроен, в этом причина несовершенства человеческой жизни. Поэтому
не стоит ожидать, что наша жизнь когда-нибудь станет идеальной.
Слайд 74Electrode / molecular monolayer / electrode junction
Arrays of
interconnected electrode / monolayer / electrode tunneling junctions can be assembled combining the Langmuir–Blodgett technique with electron beam evaporation.
Слайд 77Другие применения:
1. Отражательные дифракционные решетки
для спектрометров рентгеновского диапазона.
2. Покрытия
(избирательные фильтры) для солнечных
батарей.
батарей.
Слайд 84Самоорганизация в блок-сополимерах
Блоки А и В не смешиваются друг с другом
и в системе
происходит локальное расслоение ниже некоторой
температуры Tс.
F= U − TS
происходит локальное расслоение ниже некоторой
температуры Tс.
F= U − TS
Слайд 85Физика расслоения (разделения фрагментов) макромолекул строится
на основе общей теории упорядочения
в бинарных смесях жидкостей
(сплавов), рассмотренной ранее с помощью решеточной модели.
Полномасштабная сегрегация невозможна вследствие ковалентной связи между блоками. Вместо этого происходит локальное (микрофазное) разделение фрагментов цепи с образованием
областей, обогащенных блоками А или В.
χ = (kBT)−1[ εAB −1/2(εAA + εBB)] - параметр Флори-Хаггинса;
Здесь εAB , εAА и εВB энергии, относящиеся к парным взаимодействиям
полимерных звеньев. Тенденция к разделению полимерных блоков:
χ>0; χ~ T−1
(сплавов), рассмотренной ранее с помощью решеточной модели.
Полномасштабная сегрегация невозможна вследствие ковалентной связи между блоками. Вместо этого происходит локальное (микрофазное) разделение фрагментов цепи с образованием
областей, обогащенных блоками А или В.
χ = (kBT)−1[ εAB −1/2(εAA + εBB)] - параметр Флори-Хаггинса;
Здесь εAB , εAА и εВB энергии, относящиеся к парным взаимодействиям
полимерных звеньев. Тенденция к разделению полимерных блоков:
χ>0; χ~ T−1
Слайд 103Definition:
A photonic crystals is a periodic arrangement
of a dielectric material
that exhibits
strong interaction with light
Основные определения
Слайд 107for most λ, beam(s) propagate
through crystal without scattering
(scattering cancels coherently)
...but for
some λ (~ 2a), no light can propagate: a photonic band gap
a
Слайд 108
n1
n2
n1
n1
n1
n2
n2
Dispersion relation
n1: high index material
n2: low index material
bandgap
frequency ω
wave vector k
0
π/a
standing
wave in n1
standing wave in n2
ω = ck
Слайд 109Кинематический подход –
отражение настолько мало, что можно пренебречь ослаблением первичной волны
Слайд 1113D Photonic Crystals
Woodpile structures
Colloidal crystals
Inverse opals
www.photonicbandgaps.com for lots of information and
more
W.L. Vos [AMOLF]
Photonic Bandgap: No propagation of light with frequencies within the bandgap for three directions !
Focused Ion Beam
...
S.Y. Lin et al, Nature 394 (1998) 251
Слайд 112Nanophotonics examples
Trapping light in
photonic crystals
Anomalous transmission
through nanohole arrays
Photonic nanowires
W.L.
Vos
AMOLF
AMOLF
K. Kuipers
AMOLF
J. Gomez Rivas
AMOLF, Philips
DNA-templated quantum dots
