Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Тема проекта 15 - Исследования доступных жидкокристаллических систем

Ключевые слова:  учителю

Автор(ы):  ФНМ МГУ

08 ноября 2011

Название(я): Исследования доступных жидкокристаллических систем

Номер в каталоге: 15

Основной предмет (школа): физика

Область знания (ВУЗ): лиотропные системы с ПАВ и диаграмма состояния, нелинейно – оптические свойства

Актуальность: Большинство школьников слышало о жидких кристаллах, но никогда с ними напрямую не работало. В то же время, это достаточно доступный и интересный объект для исследований, затрагивающий не только важные вехи развития науки и техники, но и раскрывающий важные аспекты явлений самосборки и самоорганизации, вопросы химической термодинамики, процессы получения наноструктурированных материалов, многих современных «умных» устройств.

Новизна: литературное и экспериментальное ознакомление с вопросами получения и поведения жидких кристаллов и их практического использования

Цель: изучение свойств и поведения жидких кристаллов

Задачи:

1. теоретическое ознакомление с историей открытия, классической классификацией термотропных и лиотропных жидких кристаллов (нематики, смектики, холестерики), полимерных и других жидкокристаллических систем, их использованием при синтезе мезопористых и прочих наноструктурированных наноматериалов, нанокомпозитов, в устройствах отображения информации (разные типы ЖК – дисплеев и пр.).

2. литературный анализ методов получения жидких кристаллов в процессе органического или неорганического (например, оксид ванадия (V) и ленточные изополиванадаты в растворе) синтеза, наличия ЖК в природных системах и техногенных продуктах.

3. лабораторный синтез или получение в готовом виде поверхностно – активных веществ, которые могут участвовать в формировании лиотропных жидкокристаллических систем (например, использование поверхностно – активных веществ мыла, СМС (синтетических моющих средств), некоторых полимеров и пр.), а также веществ, которые являются термотропными жидкими кристаллами (возможны и другие варианты, которые могут возникнуть в результате предварительного литературного поиска).

4. построение фазовых диаграмм (параметры температуры, концентрации, системы типа вода – масло - ПАВ), изучение влияния типа ПАВ (или термотропного жидкого кристалла) и других факторов (магнитных, электрических полей, фотофизического и фотохимического воздействия и пр.).

5. исследование оптических свойств жидкокристаллических систем (наличие «текстур», вращение плоскости поляризации света и пр.)

6. обобщение полученных результатов

Экспериментальные подходы: органический синтез «палочкообразных» молекул с большим дипольным моментом (или других вариантов, необходимых для создания ЖК - систем), работа с растворами, проведение измерений оптических характеристик, использование оптической микроскопии (в поляризованном свете)

Методические подходы: освоение понятия «фазовая диаграмма», «самосборка», «мезофаза» (позиционный и ориентационный параметры порядка), «наноструктурированная система», «поляризация света»

Требующиеся нестандартные реактивы и ресурсы: в зависимости от выбора объектов исследований в результате литературного поиска, оптическая микроскопия в поляризованном свете

Освоение школьником теоретического материала: построение фазовых диаграмм, диполь – дипольные взаимодействия, химия растворов

Навыки, получаемые школьником: освоением работы с оптическим микроскопом, приготовление растворов

Предшествующий материал по школьной программе: отдельные главы органической химии, электролитическая диссоциация, химическая связь, строение молекул, электромагнитное излучение

Роль учителя: общее руководство проектом, предотвращение разборки (уничтожения) опасных (при разборке) объектов, содержащих жидкие кристаллы

Возможная помощь тьюторов: обеспечение реактивами и лабораторной посудой, консультативная помощь, обеспечение специальной литературой, допуск к современному оптическому микроскопу и системам записи изображения

Техника безопасности: техника безопасности при работе в школьной лаборатории

Примечания: можно пытаться совместить «удачную» жидкокристаллическую систему и магнитные наночастицы для того, чтобы попытаться управлять упорядочением в жидкокристаллической системе (и поэтому оптическими свойствами) с помощью внешнего магнитного поля.

Один из представителей жидкокристаллических систем.

Первичные литературные ссылки для начала поиска: жидкие кристаллы

Другие работы кластера "Каталог тем проектных работ" (гипертекстовый навигатор):

 

Прикрепленные файлы:
proekt15.pdf (223.84 КБ.)

Информация о теме проекта.

 

 
Средний балл: 10.0 (голосов 1)

 



Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Композит
Композит

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ» (Интересные научные события 2020 года от Американского физического общества (APS): Новый век сверхпроводимости. Магические углы в графене. Новые рекорды LIGO и Virgo: сверхмассивные и асимметричные слияния черных дыр. Свет от темной материи в эксперименте Xenon. Чего не хватает для создания квантового интернета? Коперниканский переворот в нейронных сетях. Червякомешалка. Вселенский метроном и предел точности атомных часов. Благородные металлы и графен против токсичных газов. Мультиферроик с ферродолинным упорядочением. Борные сенсоры азотосодержащих загрязнителей.

Наносистемы: физика, химия, математика (2020, Т. 11, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume11/11-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

С Новым годом!
Дорогие друзья и коллеги!
Поздравляем с наступающим 2021 годом!
Желаем всем хорошего настроения и здоровья, удачи во всем и новых достижений!

Спинтроника и iPod
В.В.Уточникова
В 1988 году Альберт Ферт и Петер Грюнберг независимо друг от друга обнаружили, что электросопротивление композитов, составленных из чередующихся слоев магнитного и немагнитного металла может невероятно сильно меняться при приложении магнитного поля. В течение десятилетия это, казалось бы, эзотерическое наблюдение революционным образом изменило электронную промышленность, позволяя накапливать на жестких дисках все возрастающий объем информации.

ДНК правит компьютером
Бидыло Тимофей Иванович
Наиболее вероятно, что главным революционным отличием процессоров будущего станут объемная (3D) архитектура и наноразмер составляющих, что позволит головокружительно увеличить количество элементов. Сегодня кремниевые технологии приближаются к своему технологическому пределу, и ученые ищут адекватную замену кремниевой логике. Клеточные автоматы, спиновые транзисторы, элементы логики на молекулах, транзисторы на нанотрубках, ДНК-вычисления…

Будущее техники отразилось в идеальном нанозеркале
Кушнир Сергей Евгеньевич
Свыше 99,9% падающего излучения отражает новое зеркало, построенное физиками США. А ведь толщина его составляет всего-то 0,23 микрометра. Специалисты говорят, что новинка способна улучшить параметры многих компьютерных устройств, где применяется лазерная оптика.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.