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    Os cientistas sintetizaram um novo fotocromo líquido-cristalino

    Textura LCD observada em um microscópio óptico de polarização. Crédito:Alexey Bobrovsky

    Químicos da Lomonosov Moscow State University, em colaboração com parceiros tchecos, sintetizaram e estudaram novos polímeros fotocrômicos de cristal líquido. Esses polímeros combinam propriedades ópticas de cristais líquidos com propriedades mecânicas de polímeros. Eles mudam rapidamente a orientação molecular sob a influência de campos externos e revestimentos de forma, filmes e detalhes de formas complexas. Uma vantagem importante de tais sistemas em comparação com os cristais líquidos de baixa massa molecular é que, à temperatura ambiente, polímeros de cristal líquido existem em um estado semelhante ao de vidro, com orientação molecular fixa.

    Os polímeros de cristal líquido compreendem moléculas com alta massa molecular, chamadas macromoléculas. Eles são em forma de pente, o que implica que fragmentos de azobenzeno rígidos fotossensíveis (C 6 H 5 N =NC 6 H 5 ) são fixados à cadeia principal de polímero flexível com a ajuda de espaçadores, consistindo em CH 2 metades. Esses fragmentos estão se esforçando para o sequenciamento e podem formar uma grande variedade de "embalagens" - ou seja, fases de cristal líquido. Quando a luz atinge esses polímeros, grupos azobenzeno isomerizam, o que resulta na alteração das propriedades ópticas dos polímeros. Esses polímeros são chamados de fotocrômicos.

    Os cientistas prestaram atenção especial aos processos de fotoisomerização e fotorientação. A fotoisomerização é o rearranjo das ligações dentro de uma molécula de polímero sob a influência da luz. Neste estudo, foto-orientação é a alteração da orientação dos fragmentos de azobenzeno em forma de bastonete com luz polarizada plana, cuja direção determina o campo elétrico. Quando exposto à luz polarizada, Os fragmentos de azobenzeno mudam de ângulo no decurso dos ciclos de fotoisomerização. Isso ocorre até que sua orientação se torne perpendicular ao plano de polarização da luz incidente e os fragmentos não sejam mais capazes de absorver luz. O processo de orientação fotográfica não só permite aos pesquisadores alterar a orientação de fragmentos de azobenzeno de macromoléculas, mas também causa dicroísmo e birrefringência. Dicroísmo é a diferença de intensidade de absorção de luz polarizada em direções ortogonais. A birrefringência se refere a um feixe de luz se dividindo em dois componentes com polarização ortogonal (perpendicular); a direção de um desses componentes não muda, enquanto o segundo feixe é refratado.

    Alexey Bobrovsky, um dos autores do artigo, diz, "A ideia principal do nosso projeto é estudar como a estrutura química de novos polímeros fotocrômicos de cristal líquido em forma de pente influencia seu comportamento de fase e propriedades fotoópticas. Os processos de fotoisomerização e foto-orientação nos permitem controlar o comportamento de fase e as propriedades ópticas do sistemas elaborados. "

    De acordo com os autores, a tarefa mais significativa foi estudar as propriedades foto-ópticas e o fotocromismo dos polímeros obtidos. Esta etapa foi dividida em duas partes:irradiação dos filmes de polímero por luz ultravioleta não polarizada, durante a qual a fotoisomerização (ou seja, o rearranjo das comunicações intermoleculares) ocorreu. E a segunda parte envolvia irradiação por luz polarizada resultando em orientação fotográfica.

    Alexey Bobrovsky observa que o artigo se refere a um grande ciclo de projetos dedicados a processos fotoinduzidos em polímeros de cristal líquido fotocrômicos. O cientista diz, "A fotoisomerização e a orientação por foto têm aplicações para os chamados materiais inteligentes. Eles reagem a qualquer estímulo externo e podem ser usados ​​para registro de informações, armazenamento e transferência, bem como em dispositivos ópticos de complexidade diversa. Esses polímeros precisos não são práticos em um cenário da vida real, pois são muito caros e sua síntese é bastante complicada. Por outro lado, nem sempre é possível prever quais sistemas terão aplicativos no futuro. "


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