Презентація на тему «Рідкі кристали. Полімери. Наноматеріали.Їх властивості і застосування»
Презинтаціяна тему :«Рідкі кристали.Полімери. Наноматеріали.Їх властивості і застосування.» Підготували: Білецька Олеся Іваніга Олеся Максимець Світлана
Рідкий кристал - проміжна фаза (мезофаза) між ізотропною рідиною і кристалічним твердим тілом. Рідкі кристали це флюїди, молекули яких певним чином впорядковані, тобто існує певна симетрія. Як наслідок, існує анізотропія механічних, електричних, магнітних та оптичних властивостей речовин цього класу. Поєднуючи властивості рідин та твердих тіл (текучість, анізотропія), рідкі кристали проявляють специфічні ефекти, багато з яких не спостерігаються у рідинах та твердих тілах. Зокрема, в рідких кристалах спостерігається подвійне променезаломлення, флексоелектричний ефект,перехід Фредерікса.
Деякі мезогени можуть утворювати кілька мезофаз. В залежності від способу утворення мезофаз рідкі кристали поділяються на ліотропні та термотропні. Ліотропні рідкі кристали проявляють властивості мезофаз при певних концентраціях мезогену у розчиннику, в той час як термотропні рідкі кристали є мезофазами в певних температурних межах. Останні в свою чергу поділяються в залежності від способу впорядкування молекул (в залежності від симетрії) на нематичні рідкі кристали (нематики) та смектичні рідкі кристали (смектики). Нематики, молекули яких мають продовгувату стержневидну форму, характеризуються дальнім орієнтаційним порядком, проте не мають дальнього трансляційного порядку. Тобто, існує певний переважний напрям орієнтації довгих осей молекул нематика, який характеризується одиничним вектором і називається директором. Смектична мезофаза відрізняється від нематичної наявністю дальнього трансляційного порядку. Таким чином, молекули смектиків розміщуються шарами.
Нанонаука – нова галузь науки та виробництва, що вивчає фізичні, фізико-хімічні, біологічні, фармакологічні, токсикологічні властивості наночастинок розміром до 100 нм, можливість їх синтезу за допомогою сучасних нанотехнологій та застосування у різних галузях народного господарства, медицині, фармації
Нанонаука – нова галузь науки та виробництва, що вивчає фізичні, фізико-хімічні, біологічні, фармакологічні, токсикологічні властивості наночастинок розміром до 100 нм, можливість їх синтезу за допомогою сучасних нанотехнологій та застосування у різних галузях народного господарства, медицині, фармації
Виділено три напрямки досліджень у галузі нанотехнологій:
1. Створення нових легких і надзвичайно міцних наноматеріалів та розробка на їх основі нових засобів для комунікацій.
2. Розробка обладнання підвищеної потужності з надзвичайно великою (мультитерабітною) пам'яттю, що здатне зберігати надзвичайно великий об'єм інформації на малесенькому чіпі.
3. Розробка принципово нових препаратів профілактики та лікування злоякісних пухлин, матеріалів для захисту навколишнього середовища, технологій очистки води, повітря. На сьогодні деякі матеріали уже створено
Отже, реалізація досліджень з нанотехнологій створить реальні передумови для формування більш багатого суспільства, люди якого мають жити більш щасливо у здоровій екологічній обстановці. Подальші нанотехнологічні розробки сприятимуть більш широкому впровадженню їхніх результатів у практичну діяльність людини.
Полімер (грец. πολύ- — багато (poli); μέρος — частина (meres) — «складається з багатьох частин») — природні та штучні сполуки, молекули яких складаються з великого числа повторюваних однакових або різних за будовою атомних угруповань, з'єднаних між собою хімічними або координаційними зв'язками в довгі лінійні або розгалужені ланцюги. Структурні одиниці, з яких складаються полімери називаються мономерами
Полімери класифікуються на :
природні або натуральні, до яких відноситься велика група (білки, крохмаль, целюлоза, натуральний каучук, природний графіт та ін.).
синтетичні — утворені синтезом з низькомолекулярних речовин — мономерів (поліетилен з етилену, полістирол із стиролу). Це ведуча група, тому що синтез дозволяє цілеспрямовано регулювати склад і властивості.
штучні — утворюються з природних полімерів шляхом їхньої хімічної модифікації (наприклад, при взаємодії целюлози з азотною кислотою утворюється нітроцелюлоза).
Хімічна будова :органічні — головний ланцюг містить атоми C, O, N, S. У бокові групи можуть входити Н, галогени, які безпосередньо з'єднані з вуглецем або атоми інших елементів безпосередньо не з'єднані з вуглецем головного ланцюга.
неорганічні — складаються з неорганічних атомів і не містять органічних бокових радикалів.
елементоорганічні — їхні макромолекули поряд з атомами вуглецю містять неорганічні фрагменти. За складом головних ланцюгів їх поділяють:
з'єднання з неорганічними ланцюгами, обрамлені боковими органічними групами;
з'єднання, в головному ланцюгу яких знаходяться атоми вуглецю, а бокові групи містять будь-які інші атоми за виключенням азоту, сірки, кисню і галогенів, з'єднаних безпосередньо з атомами вуглецю;
з'єднання з органонеорганічними ланцюгами.
Фізичні властивості
Полімери здебільшого аморфні речовини. Довгі ланцюжки та велика молекулярна маса не дозволяють полімерам переходити до рідкого стану (швидше наступає хімічний розпад). Проте при підвищенні температури з полімерами відбуваються зміни — вони розм'якають і стають дуже пластичними. Температура переходу від крихкого стану до пластичного називається температурою склування. Температура склування не є чітко визначеною температурою фазового переходу, а радше вказує на температурний діапазон, у якому відбуваються зміни. При низьких температурах полімери є досить крихкими матеріалами.Здебільшого використовуються механічні властивості полімерів. При температурі вищій за температуру склування їх неважко пресувати в довільну форму, при застиганні вони зберігають форму й можуть слугувати для інкапсуляції та інших цілей. Проте спряжені полімери дедалі частіше використовуються як органічні напівпровідники.
Мономери використовують для синтезу проміжних продуктів (напівпродуктів), наприклад фенолу, аніліну, метанолу, етилового спирту, бутадієну, стиролу, вінілацетилену, формальдегіду та ін. Далі відповідною переробкою напівпродуктів з них одержують складніші органічні речовини — синтетичні смоли, пластмаси, каучуки та ін.