Название: Энергия сцепления жидких кристаллов с поверхностью кремнийорганических пленок
Основной предмет(школа): физика
Область знания (ВУЗ): физико-химия полимеров и элементоорганических соединений, высокомолекулярные и элементоорганические соединения, жидкие кристаллы и их практическое использование
Актуальность:
1. Актуальной задачей технологии ЖК-дисплеев с использованием пленок кремнийорганических соединений (КОС) является повышение значения полярной и азимутальной энергии сцепления с подложкой, разработка методов варьирования угла преднаклона ЖК в больших диапазонах, задание ЖК заранее известной планарной или гомеотропной ориентации.
2. Варьирование ориентацией на подложках ЖК ячеек позволяет улучшить точность измерения характеристик взаимодействия ЖК с подложками и точность задания нужной ориентации ЖК в устройстве (дисплее).
3. Особенностью КОС является высокая стойкость к внешним механическим и термическим воздействиям и влажности, поэтому их используют в системах и устройствах, работающих в экстремальных условиях.
Новизна: энергия межмолекулярных взаимодействий ЖК с поверхностью пленки КОС при различных углах ориентации молекулы ЖК ранее не рассчитывалась.
Цель: Моделирование ориентации молекул мезогена относительно поверхности пленки КОС
Задачи :
1. ознакомиться с понятиями о жидких кристаллах (ЖК), их классификацией, свойствами, характеризующими их;
2. расчет вероятности реализации различных ориентационных состояний ЖК и молекул алифатических углеводородов и ЖК относительно поверхности кристаллов;
3. рассчитать энергию сцепления жидких кристаллов с поверхностью кремнийорганических пленок
4. показать актуальность данной темы.
Экспериментальные подходы :
1. Модельный расчет зависимости методом атом-атом потенциалов вероятности различных ориентационных состояний молекул жидкого кристалла относительно поверхности кремнийорганических пленок.
2. Определение средних значений степени ориентации молекул относительно поверхности кремнийорганических пленок.
Методические подходы :
Освоение понятия «жидкого кристалла» (в частности нематические жидкие кристаллы), кремнийорганических соединений
Требующиеся нестандартные реактивы и ресурсы: Программа для моделирования (Maple, Mathlab), жидкий кристалл, кремнийорганические соединения, литература о жидких кристаллах и о поверхности кремнийорганических пленок.
Основание школьником теоретического материала : расчет энергии сцепления, обработка результатов
Навыки, получаемые школьником :
Составление программы для расчетов, обработка полученных результатов, построение диаграмм и анализ выводов.
Предшествующий материал по школьной программе : Знание химии и физики.
Роль учителя: Руководство проектом, определение понятий
Возможная помощь тьюторов: Обеспечение материалами и оборудованием, обеспечение специальной литературой, консультативная помощь
Техника безопасности: техника безопасности при работе в школьной лаборатории
