Группа немецких и английских ученых разработали подходы к созданию жидкокристаллических (ЖК) полимерных сшитых эластомеров с сильно изменяемой под действием света формой [1]. Такие сетки состоят из силоксановых основных полимерных цепей с боковыми мезогенными (ответственными за реализацию ЖК порядка) группами. Кроме того, полимерные цепи связаны между собой в трехмерную сетку при помощи специальных групп-"сшивок", в состав этих фрагментов были введены также и фоточувствительные азобензольные группы, способные к фотоизомеризации и играющие в данном случае ключевую роль. В исходном состоянии мезогенные группы полимера ориентационно упорядочены (т.е. находятся в нематической фазе). Ориентационный порядок системы приводит к значительной анизотропии полимерных цепей, они "вытянуты" вдоль директора (направления преимущественной ориентации мезогенных групп). В ходе воздействия УФ света происходит фотоизомеризация фоточувствительных групп и нарушение нематического порядка системы. Это в свою очередь приводит к сильному падению анизотропии полимерной сетки. На "макроуровне" это проявляется в значительном изменении линейных размеров пленки эластомера: авторы работы [1] зафиксировали изменение порядка 20% (полоска полимера стала короче, увеличившись в толщине). После "выключения" света пленка возвращается в исходное состояние. Пока скорость таких изменений невысока, обычно требуется порядка двух часов для их протекания в полной мере. Однако ученые надеются оптимизировать структуру эластомеров и ускорить этот процесс. Более того, в принципе возможно увеличение амплитуды фотоуправляемых изменений до 400%. Не исключено, что материалы такого типа найдут в будущем ряд полезных применений.

Литература.

[1] H. Finkelmann and E. Nishikawa, G. G. Pereira and M. Warner, Phys. Rev. Lett. 87, 015501 (2001)

Алексей Бобровский