ИСТИНА

Самоорганизация полимеров успешно используется для создания структур с периодичностью на микро- и наномасштабах. Особый интерес представляют жидкокристаллические (ЖК) полимеры, так как структуры, характерные для различных типов мезофаз, могут быть заморожены при стекловании после охлаждения полимерных пленок до комнатной температуры. При этом получаются пленки с различным рельефом поверхности, который потенциально может определять такие важные свойства материала как смачиваемость, адсорбция, адгезия и др. В настоящей работе исследовалось, как введение хиральности влияет на формирования рельефа поверхности пленок гребнеобразного ЖК полиакрилата PABB (Образец 1). Хиральность индуцировалась двумя способами:смешиванием полимера PABB с хиральной добавкой Sorb (Образец 2) и введением ковалентно связанных хиральных боковых звеньев в полимерные цепочки PABB (Образец 3). Рельеф поверхности полимерных пленок изучался методом атомно-силовой микроскопии (АСМ) в интервале температур от 20 °С до 100 °С. Использовался сканирующий зондовый микроскоп ФемтоСкан и программное обеспечение ФемтоСкан Онлайн [1]. Для пленок Образца 1 наблюдается микрорельеф с изотропно ориентированными продолговатыми выпуклыми особенностями. Введение хиральности приводит к образованию холестерической мезофазы вместо нематической, и на поверхности пленок наблюдается рельеф типа «отпечатки пальцев» со средним периодом полос 470 нм и 870 нм для Образцов 2 и 3 соответственно. Эти значения близки к шагу холестерической спирали для Образцов 2 (440 нм) и 3 (980 нм). Полосы в рельефе сохраняются при охлаждении пленок до комнатной температуры, однако для Образца 3 при охлаждении пленок ниже температуры фазового перехода смектик-холестерик рельеф существенно меняется за счет разбиения полос на зерна со средним диаметром 200-400 нм при образовании смектической мезофазы. Более детальное рассмотрение поверхности пленки полимера PABB позволяет визуализировать нанорельеф с периодом около 15 нм. Согласно [2], появление периодической модуляции высоты объясняется чередованием фрагментов с шириной слоя характерной для фаз SmC~ (4.4 нм) и SmA (3.5 нм). На поверхности Образца 2 этот нанорельеф сохраняется, а в случае Образца 3 он оказывается существенно искаженным. Таким образом, в отличие от использования хиральной добавки, введение ковалентно связанных хиральных звеньев в полимерную цепочку приводит к драматическому изменению рельефа пленок на микро- и наномасштабах. Данная работа была поддержана грантом РНФ No19-13-00029. Список литературы: [1] И. Яминский, А. Филонов, О. Синицына, Г. Мешков, Наноиндустрия, 2, 42 (2016). [2] D. Sentenac, B.I. Ostrovskii, W. H. de Jeu, Adv. Mater., 13, 1079 (2001).