PRACOVNI SKUPINA OPTICKYCH JEVU

Vedouci: RNDr. Jaroslav Holoubek, CSc. (telefon +420-296 809 321, e-mail: holou@imc.cas.cz)

Vyzkum

Vyzkumna aktivita teto skupiny se soustreduje na fyzikalni a fyzikalne-chemicke studium rozmanitych   supramolekularnich systemu slozenych z homopolymeru, blokovych a statistickych kopolymeru, gelu, a to v tavenine, v tuhe fazi nebo za pritomnosti rozpoustedla nebo smesi rozpoustedel, uzitim rady fyzikalne-optickych (zejmena rozptylovych) metod. Zvlastni pozornost je venovana a) kinetice a dynamice polymernich systemu behem fazove separace, tvorbe asociatu, komplexu a micel, b) procesum usporadani na mikroskopicke, mesoskopicke a makroskopicke skale, c) elektricky vodivym polymerum.

Pouzivane experimentalni techniky zahrnuji staticky a dynamicky rozptyl svetla (DLS) s plne automatizovanymi pristroji (ALV), mereni ?-potencialu, mereni zpetneho rozptylu (rozptylovy uhel 173o), casove rozliseny malouhlovy rozptyl svetla, analyzu jevu zrnitosti, dvojlom a obrazovou analyzu. Skupina ma rovnez zarizeni pro syntezu polymeru.

a) Fazova separace na mikrosopicke a makroskopcke urovni je urcujici pro mnoho aplikaci polymernich systemu. Studujeme kinetiku techto procesu, ktera popisuje prechod systemu do ustaleneho stavu a dynamiky procesu, ktera popisuje mikroskopicky pohyb jednotlivych soucasti systemu, ktery je urcujici pro makroskopicke, casto aplikacne vyznamne veliciny.

Zabyvame se rovnez vznikem a vyvojem usporadanych (organizovanych) struktur v smesich kopolymeru zejmena v procesech mikrofazove a makrofazove separace. Zkoumane systemy kopolymeru zahrnuji smesi blokovych kopolymeru lisicich se parametry kopolymernich bloku (symetrie, asymetrie), kopolymeru lisicich se chemickym slozenim bloku, systemu s jednim krystalizujicim nebo stereotaktickym blokem a konecne systemu trojblokovych kopolymeru.

Smesi jsou zkoumany jak v taveninach a v tuhe fazi, tak v pritomnosti rozpoustedla ci ve smesi rozpoustedel, ve zredenem nebo koncentrovanem roztoku. Cilem je ziskani detailnich informaci o procesu vzniku organizovanych struktur v kopolymerech jako moznych aplikacnich prvku nanotechnologii.

b) Chemicka reaktivita povrchu a fyzikalni interakce na povrsich kontroluji jak fyzikalni, tak chemicke procesy sorpce a urcuji stupen usporadani adsorbovanych nebo chemicky vazanych molekul. Nektere strategie moderniho materialoveho vyzkumu jako bioanalogicka chemie a vyzkum povrchu se zameruji na korelacni rozsah pusobeni chemickych a fyzikalnich interakci, na pripravu chemicky modifikovanych povrchu a na procesy samousporadani. Zakladni myslenka samousporadani polymeru ruznymi typy interakci muze byt vysledovana u mnohych polymernich systemu (systemy reagujici na vnejsi podnety) jako jsou napriklad:

• termosensitivni micely blokovych kopolymeru kopolymeru poly(ethylen glykolu) s termosensitivnimi polypeptidy
• polymerni komplexy stabilizovane vodikovymi mustky v roztocich polykarboxylovych kyselin
• polymerni komplexy mezi DNA a slabymi polykarboxylovymi kyselinami stabilizovanymi vodikovymi mustky
• polyelektrolytove komplexy citlive na pH mezi zwitteriontovymi kopolymery a polyelektrolyty (vcetne DNA) nebo polyelektrolytove komplexy se surfaktanty a fosfolipidy

c) Vyzkum elektricky vodivych polymeru se soustreduje na polyanilin a polypyrrol. Cilem je ziskat materialy s definovanou vodivosti a uzitnymi vlastnostmi. Povrchova polymerace anilinu poskytuje tenke vodive polymerni filmy. Ty lze vyuzit k pokryvani ruznych substratu (anorganicke oxidy, ferrity, drevni hmota, polymerni membrany) vodivou vrstvou. Priprava polyanilinu v pritomnosti sterickych stabilizatoru vede ke koloidnim formam.
Temperature dependence of the distribution A(?) of relaxation times ? obtained by dynamic light scattering from the same ternary system as in the neighboring Figure. Three dynamic processes have been identified (from left to right): cooperative diffusion of the transient polymer network, self-diffusion of a single block copolymer molecule through the mixture and a large-scale structure relaxation the dynamics of which is slowed down by five orders of magnitude on cooling to 50-40 oC. In this temperature range, the two solvents become fully incompatible.