Морская мышь, полимерные щётки, Нобелевский лауреат и три топ-статьи

[grihan]

Как всем (почти) без исключения известно, вещество может свет поглощать, пропускать или отражать. Если вещество весь видимый свет поглoщает - oно чёрное, если отражает - белое, a если пропускает - прозрачное. Если же часть света поглoщается, а часть пропускается или отражается - вещество цветное. Этим у обывателя обычно исчерпываются знания о взаимоотношениях света с веществом. Однако чего-то в этом списке явно недостаёт...




Начиная с 1987 года это недостающее звено называется - Фотонные Кристаллы. До того одного общего названия не было, хотя в природе явление встречается довольно часто - конечно это в первую очередь опалы, а также перламутр на некоторых раковинах, покрытие некоторых насекомых и щетина некоторых морских гадов - например - Морской Мыши (которая ващета червь!). В физику лезть лениво - в педевикии всё есть - тот же принцип для фотонов, что в полупроводниках для электронов.





Искуственные фотонные кристаллы тоже делают и даже где-то зачем-то применяют и делают неплохие бабки. Для создания такой фигни нужны два чередующиеся тоooнких слоя веществ с разной диэлектрической проницаемостью. Нанотехнология типо. Однако, имеющиеся в наличии методы оставляют желать лучшего - не так-то легко ровно наносить однородные тонкие слои. По этому поводу много кто думал как бы это самосборкой блочных со-полимеров зафигачить. Это ж как жизнь бы облегчило - сразу два одноразмерных, чередующихся слоя получатся, и всего что надо - потихоньку растворитель испарить. Но чтоб отражать видимый свет полимеры нужны длииинные, а чем длиннее - тем запутанней, а чем запутанней - тем хреновей растворяются и самособираются, и вообще длинные нелегко одноразмерными синтезировать. Максимально таким методом удавалось отразить только зелёный цвет, и то с трудом.

Кто же спасёт положение, как не Нобелевский лауреат семидесятилетний дедушка Граббс. Но прежде чем покажу цимес - пару слов о методе публикации - он имхо заслуживает внимания. Были посланы одновременно 3 статьи, освещающие тему с разных сторон в три крутых журнала: PNAS, JACS и ACIE (подозреваю, что перед чуть позже других опубликовавшей статью АСIE посылали в Nature Chemistry, но туда по формату не прошло). Одним выстрелом три жирненьких таких зайца.

Короче, вот что сделали:

From PNAS


Чтоб полимеры меньше запутывались - соеденили специальные макромономеры двойными - жёсткими - связями. Получились штуки, которыe называются "полимерная щётки" -  и огромадные - аж до 7 с гаком миллионов грамм/моль. Испарив растворитель, получили самосборкой плёнки ФК, как и ожидалось.

From PNAS

Картинки сканирующего электронного микроскопа. Два полимера с разной длиной самособираются в поверхности с разной шириной полосок вещества.

Самые тяжeлые - аж инфракрасный отражают.

From JACS


Но самую жесть они оставили напоследок. Оказывается, если смешать два блочных со-полимера разной длины, но с блоками одинаковой природы, то во время самосборки тот что короче будет растягиваться, а тот что длиннее - сжиматься. И это может работать вплоть до пятикратной разницы в длине!



Так вот, вовсе не нужно синтезиовать для отражения каждой длины волны свой полимер - достаточно смешать длинный и короткий в разных соотношениях, и...

From ACIE



За сим

Comments

[grihanm.livejournal.com]

Дык самосборкой всего этого счастья и не надо вовсе :) + см. выше цитатку из статьи, зачем оно может надо.

[http://users.livejournal.com/_lenin_/]

Выглядит интересно, но думается что область применения может быть ограничена. Заманчиво выглядит возможность быстро наносить много слоев. Но выдержит ли полимерное покрытие стандартные тесты на adhesion, scratch resistance и т.п.? И потом, контраст в индексе преломления в 0.1 означает, что для для достижения оптических характеристик сравнимых со стандартным в индустрии покрытием из SiO2/Ta2O5 (контраст где-то 0.6 в видимом диапазоне) понадобится в разы больше слоев. Впрочем, забабахать простой anti-reflection coating наверное можно запросто, и если сделать scratch-resistance overcoat из какого-нибудь DLC, то может получится что-то жизнеспособное.

[grihanm.livejournal.com]

ты понял :) но ваще как известно - саенс из лайк секс, ит мэй гив юзфул резалтс, бат ит из нот зе ризон ви ду ит :)