ИСТИНА

использование процесса иерархической самосборки блок-сополимеров для создания инновационных материалов, которые будут получены в виде функциональных пленок для последующей гетерогенной интеграции

The goal of this project is to develop new materials based on polymers with photonic and phonon band gaps through hierarchical self-assembly of block copolymers, which will be obtained as functional films for heterogeneous integration. The physical properties of the synthesized materials will be investigated to understand the correlations between changes in photon / phonon states (photon / phonon density of states, velocity and lifetime), a decrease in thermal conductivity, and an increase in electrical conductivity. Synthesized polymers will include linear diblock and triblock copolymers (A-b-B, A-b-B-b-A), non-linear copolymers with two chemically distinct blocks, and terpolymers of the A-b-B-b-C type and relatively high molecular weight. Through the project, we will strive to implement simple, convenient and cost-effective approaches to creating materials with a wide range of potential applications in the automotive, coatings, glass and lighting industries, and the photovoltaic industry. To achieve the main goals of the project, three main scientific and technical problems will be solved related to the hierarchical assembly of nanocomposite materials based on polymers with different types of fillers, such as carbon nanotubes, inorganic nanoparticles, fullerene and graphene materials.

а) Углубленное понимание процесса молекулярной самосборки для блок-сополимеров и терполимеров с помощью прямой трехмерной визуализации механизма упорядочения. б) Новые методики синтеза, которые ранее не были описаны в литературе для высокомолекулярных полимеров, позволят создать материалы с уникальными химическими, физическими и механическими свойствами. в) Полимерные материалы с высокой молекулярной массой будут применяться для создания полупроводников, диэлектриков и полимеров, при конструировании таких устройств как светодиоды, лазеры, фотоприемники, модуляторы, волоконно-оптические и волноводные соединения, оптические фильтры и фотонные кристаллы. Создание таких устройств будет включать процессы выращивания кристаллов, обработки подложек, осаждения тонких пленок и травление. г) Разработка методов получения упорядоченных образцов жидкокристаллических (ЖК) полимеров, в которых направление роста мезоморфных пластинчатых лент однозначно определяется топографическим профилем наноструктурированной поверхности. Ширина мезоморфных лент будет варьироваться путем изменения молекулярной массы и условий обработки, что позволит использовать данные системы в качестве компонент оптических систем. д) Электропроводящие полимерные нанокомпозитные материалы по сравнению с проводящими системами, наполненными металлом, обеспечивают существенную экономию веса, гибкость, долговечность, низкотемпературную обрабатываемость и адаптируемую воспроизводимую проводимость. е) Новые сопряженные полимеры будут изучаться в сочетании с различными производными фуллеренов, чтобы добиться повышенных значений эффективности преобразования энергии, в применении к органическим фотоэлектрическим устройствам.

Создание новых функциональных материалов с заданными свойствами – одно из важнейших направлений современной науки, активно развивающееся во всем мире. Среди различных подходов к решению данной задачи особое место занимает подход, основанный на принципе молекулярной самосборки, в котором элементарные строительные блоки материала претерпевают спонтанную самоорганизацию в точно заданную структуру. В предлагаемом проекте иерархическая самосборка гибридных блок- сополимерных систем позволит создать наноструктурированные материалы с уникальными физико- химическими свойствами. Использование структурного шаблона блок-сополимера в сочетании с различными неорганическими нано-наполнителями приведет к разработке принципиально нового класса материалов.

а) Углубленное понимание процесса молекулярной самосборки для блок-сополимеров и терполимеров с помощью прямой трехмерной визуализации механизма упорядочения. б) Новые методики синтеза, которые ранее не были описаны в литературе для высокомолекулярных полимеров, позволят создать материалы с уникальными химическими, физическими и механическими свойствами. в) Полимерные материалы с высокой молекулярной массой будут применяться для создания полупроводников, диэлектриков и полимеров, при конструировании таких устройств как светодиоды, лазеры, фотоприемники, модуляторы, волоконно-оптические и волноводные соединения, оптические фильтры и фотонные кристаллы. Создание таких устройств будет включать процессы выращивания кристаллов, обработки подложек, осаждения тонких пленок и травление. г) Разработка методов получения упорядоченных образцов жидкокристаллических (ЖК) полимеров, в которых направление роста мезоморфных пластинчатых лент однозначно определяется топографическим профилем наноструктурированной поверхности. Ширина мезоморфных лент будет варьироваться путем изменения молекулярной массы и условий обработки, что позволит использовать данные системы в качестве компонент оптических систем. д) Электропроводящие полимерные нанокомпозитные материалы по сравнению с проводящими системами, наполненными металлом, обеспечивают существенную экономию веса, гибкость, долговечность, низкотемпературную обрабатываемость и адаптируемую воспроизводимую проводимость. е) Новые сопряженные полимеры будут изучаться в сочетании с различными производными фуллеренов, чтобы добиться повышенных значений эффективности преобразования энергии, в применении к органическим фотоэлектрическим устройствам.