Сибирские ученые выяснили, почему некоторые органические кристаллы гнутся, а некоторые - нет

Новосибирск. 9 февраля. ИНТЕРФАКС - Исследователи из Института химии твердого тела и механохимии СО РАН (ИХТТМ СО РАН), Института химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН и Центра коллективного пользования "Сибирский кольцевой источник фотонов" установили, что лежит в основе гибкости органических кристаллов, сообщает издание СО РАН "Наука в Сибири".

Сравнив два гибких органических кристалла, они выяснили, что существенную роль в том, гнется кристалл или нет, играет его энергия, а особенно та ее часть, которая тратится на смещение слоев в ходе сгибания.

"Понимание причин подобного явления необходимо в будущем для дизайна материалов с заданными свойствами, в области микроэлектроники", - говорится в сообщении.

Результаты опубликованы в международном научном журнале опубликована в The Journal of Physical Chemistry.

В работе рассмотрены два органических кристалла: гексахлорбензол и гексабромбензол, они оба гибкие, но в разной степени: последний более жесткий и гнется хуже.

С помощью расчетных методов исследователи проанализировали внутреннее взаимодействие между атомами, молекулами и слоями и рассчитали энергию связей для всех этих уровней. Одна из общепринятых гипотез говорит о том, что гибкие кристаллы имеют слоистую структуру, и при сгибании эти слои смещаются друг относительно друга.

"Это похоже на сгибание стопки бумажных листов: когда мы берем стопку и прикладываем усилие, листы сдвигаются друг относительно друга, вы можете это очень просто проверить", - приводятся в сообщении слова научного сотрудника ИХТТМ СО РАН Ирины Третьяковой.

Ученые сравнили полученные параметры и выяснили, что энергетические характеристики гексабромбензола примерно в два раза превышают характеристики гексахлорбензола, однако по этим данным нельзя было сделать вывод, с какой именно величины начинается гибкость.

Тогда исследователи сравнили количество энергии, которое необходимо потратить в кристалле на смещение слоев и установили, что маркером гибкости является относительный показатель - долю потраченной на скольжение слоев энергии от общей энергии кристалла.

В дальнейшем исследователи предполагают рассмотреть другие свойства кристаллов, чтобы найти больше параметров, связанных с гибкостью.

Гибкие органические кристаллы в настоящий момент рассматриваются как перспективный материал, например, для сенсоров, микроробототехники или дисплеев самой разной конфигурации, однако их гибкость в настоящее время определяется только экспериментально.

Работа выполнена в рамках гранта РНФ.

Понравилась статья? Обязательно напишите ваше мнение в комментариях. Больше интересных материалов — на канале Интерфакс-Россия в Дзене. Подписывайтесь!

Читайте также на Interfax-Russia.Ru:

• Без ударов? Как Россия готовится к очередному раунду переговоров с Украиной
• Второй раунд: удалось ли России и Украине приблизится к решению вопросов безопасности?
• Покушение на генерала: как искали исполнителей, и чего добивались заказчики?

Самое важное и интересное — "Интерфакс-Россия" в МАХ