თერმო და ფოტოქრომული სტრუქტურების ლაბორატორია
კვლევების სფეროები:
1) ფოტოქრომული სპიროპირანები ნანოტექნოლოგიისათვის
მოლეკულური კომპიუტერებით არსებულის ჩანაცვლება თანამედროვე მეცნიერების და ტექნიკის _ კერძოდ, ნანოტექნოლოგიების ერთ-ერთი ძირითადი ამოცანაა.
მოლეკულურ კომპიუტერში სილიკონური ტრანზისტორების ნაცვლად ე.წ. “ინტელექტუალური მოლეკულები” მაგ. სპიროპირანები მუშაობენ. ï”ინტელექტუალურ” ანუ ბისტაბილურ მოლეკულებს შეუძლიათ არსებობა ორ, თერმოდინამიკურად მდგრად, ფიზიკურად და ქიმიურად განსხვავებულ მდგომარეობაში. ერთი მდგომარეობიდან მეორეში გადართვა შესაძლებელია გარე ფაქტორების: სინათლის, სითბოს, ელექტრული და მაგნიტური ველების და სხვა ზემოქმედებით. “ინტელექტუალურ” მოლეკულებს ახსოვთ თავიანთი ისტორია და შესაბამისი ბრძანების მიღებისას უბრუნდებიან საწყის მდგომარეობას. ასეთი ბისტაბილური, გადართვის უნარის მქონე მოლეკულები ფაქტობრივად ნანოგანზომილების 2-ბიტიანი სისტემაა, რომელიც სილიკონური ტრანზისტორის ფუნქციას ასრულებს მოლეკულურ დონეზე.
სპიროპირანები ორფოტონიანი შთანთქმის მაღალი კვეთის გამო, ერთ-ერთ ყველაზე საინტერესო მასალად ითვლება. ოპტიკური სამგანზომილებიანი მეხსიერების ელემენტის პირველი სქემა სწორედ ამ ნაერთებზე შეიქმნა.
ჩვენს ჯგუფს აქვს მრავალწლიანი გამოცდილება ფოტოქრომული ნაერთთა სინთეზისა და კვლევისა.
ამ წლების განმავლობაში ჩვენს მიერ სინთეზირებული და შესწავლილია რამდენიმე ასეული ფოტოქრომული ნივთიერება. მიღებულია სპიროპირანების ახალი ტიპები, აზაინდოლის რიგის სპიროპირანები რომელთა მგრძნობიარობა ულტრაიისფერი სინათლის მიმართ (0,5.10-3 ჯ/სმ2) აღემატება ცნობილი ანალოგებისას (1.10-3 ჯ/სმ2).
კომპოზიციების პრაქტიკული გამოყენების მიზნით, აქტიური ელემენტი განთავსდა მყარ გარემოში – პოლიმერულ მატრიცაში, რომელიც დამზადდა მიროკაფსულირების ჩვენს მიერ გაუმჯობესებული ტექნოლოგიით. ფირებს აქვთ მაღალი ფოტოსტაბილურობა და ფერ-კონტრასტული მახასიათებლები.
სურ. სპიროპირანით დოპირებულ თხევადკრისტალურ პოლიმერში ჩაწერილი ინფორმაცია.
2) ხაზობრივი პოლიმერების გრადიენტული ორიენტაცია
თანამედროვე პოლიმერული მეცნიერების ერთ-ერთი სტრატეგიული მიმართულებაა თვისებათა გრადიენტის მქონე მასალების/ელემენტების მიღება. თვისებათა გრადიენტის შექმნის ტრადიციული მიდგომაა პოლიმერულ სხეულში ქიმიური შედგენილობის გრადიენტის უზრუნველყოფა, რომლის განხორციელება შესაძლებელია მრავალი მეთოდით.
ჩვენს მიერ პირველადაა მოწოდებული პოლიმერულ სხეულში თვისებათა გრადიენტის შექმნის პრინციპულად ახალი გზა, რომელიც ემყარება ხაზობრივი პოლიმერების გრადიენტულ ორიენტაციას. ჩვენ პირველად შემოვიტანეთ მეცნიერებაში წარმოდგენები ხაზობრივი პოლიმერების ახალი ფიზიკური მდგომარეობის – ფაქტობრივად ახალი სტრუქტურული მდგომარეობის – გრადიენტულად ორიენტირებული მდგომარეობის შესახებ. ჩვენს მიერ პირველადაა განხორციელებული პოლიმერების მართვადი გრადიენტული ორიენტაცია, შემუშავებულია მათემატიკური მოდელი და დამზადებულია სათანადო მოწყობილობები, რომელთა საშუალებით რეალიზდება პოლიმერულ სხეულში ორიენტაციის გრადიენტის წინასწარ დადგენილი პროფილი.
პოლიმერის გადაყვანა გრადიენტულად ორიენტირებულ მდგომარეობაში ფართო პერსპექტივებს შლის ახალი თაობის პოლიმერული ელემენტების მისაღებად, რომლებიც დამოკიდებულია ორიენტაციის ხარისხზე (ოპტიკური, ელექტრული, მაგნიტური, აკუსტიკური, მექანიკური და სხვ.)