Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

06.02 Скорость, дисперсия, дифракция и затухание в жидких кристаллах, суспензиях и эмульсиях, полимерах

 

Андреев В.Г., Родионов В.Н., Сапожников О.А., Тимофеев С.Т. «Анализ распространения акустического импульса в релаксирующих минеральных средах с помощью лазерного оптико-акустического спектрометра» Известия высших учебных заведений. Геология и разведка, № 2, с. 108-113 (1994)

Известия высших учебных заведений. Геология и разведка, № 2, с. 108-113 (1994) | Рубрики: 06.01 06.02

 

Вервейко М.В., Вервейко В.Н., Рыбакова Е.С., Чебров Н.С. «Механизмы акустической релаксации в нематических жидких кристаллах» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Физическая акустика", с. 2-7 (2014)

В конденсированных средах выделяют два типа релаксационных процессов, обусловливающих объемной вязкости: структурную релаксацию, связанную с перестройкой межмолекулярной структуры и термическую. За термическую релаксацию ответственны два механизма. Первый связан с нарушением молекулярного равновесия, описываемого переменной реакции x (степень полноты реакции). Второй представляет собой процесс релаксации колебательной удельной теплоемкости, но область этой релаксации соответствует очень высоким частотам, в большинстве случаев практически недостижимым, а потому акустически она не наблюдаема. Изучению механизмов релаксационных процессов в нематических жидких кристаллах (НЖК) при атмосферном давлении различными методами уделялось много внимания. Однако и до настоящего времени в этом вопросе есть нерешенные проблемы и сомнения. Влияние давления на релаксационные процессы в НЖК исследовано недостаточно. Измерения скорости ультразвука (УЗ) проводились импульсным методом одного фиксированного расстояния, поглощения УЗ – переменного расстояния, плотности – акустического пьезометра, вязкости – катящегося шарика. Изучив характер зависимости величин отношения объемной к сдвиговой вязкости, объемной вязкости и величины поглощения на длину волны от температуры и давления, выявлены механизмы акустической релаксации в нематических жидких кристаллах, как в нематической (НФ), так и в изотропной (ИФ) фазах на примере МББА, ЭББА и их эвтектической смеси Н-8. Основываясь на результатах анализа зависимостей релаксационных свойств от параметров состояния и частоты УЗ, показано, что релаксация в исследованных НЖК обусловлена двумя механизмами: «критическим», связанным с релаксацией параметра порядка и флуктуациями параметра порядка и «директора», и «нормальным», связанным со структурной релаксацией. Вблизи точки просветления Tc механизм релаксации становится основным. Вдали от перехода основным является нормальный релаксационный механизм. Релаксация, связанная с вращением концевых бутильных групп молекул НЖК, в исследованном интервале давлений, температур и частот УЗ не имеет заметного вклада. Дисперсия скорости УЗ, обусловленная объемной вязкостью, максимальна в непосредственной близости к Tc. Наибольшей дисперсией обладает МББА, наименьшей ЭББА. В НФ дисперсия значительно выше, чем в ИФ. Скорость УЗ при высоких давлениях превышает скорость гиперзвука при атмосферном давлении. Это говорит о том, что в области сверхвысоких частот, пока мало доступных для эксперимента, должна наблюдаться релаксация сдвиговой вязкости. Давление позволяет сместить область релаксации сдвиговой вязкости из гигагерцового в мегагерцовый диапазон частот.

Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Физическая акустика", с. 2-7 (2014) | Рубрика: 06.02

 

Дембелова Т.С., Цыренжапова А.Б., Макарова Д.Н., Дамдинов Б.Б., Бадмаев Б.Б. «Акустическое исследование сдвиговых вязкоупругих свойств коллоидных суспензий наночастиц» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Физическая акустика", с. 13-17 (2014)

Акустическим резонансным методом измерен комплексный модуль сдвига коллоидных суспензий наночастиц диоксида кремния в полимерной жидкости ПЭС-2 в зависимости от угла сдвиговой деформации. Для исследования в качестве вибратора применен пьезокварцевый кристалл с резонансной частотой 73 кГц. Показано изменение вязкоупругих свойств суспензий по сравнению с базовой жидкостью в зависимости от концентрации и размеров наночастиц.

Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Физическая акустика", с. 13-17 (2014) | Рубрика: 06.02

 

Денисова О.А., Чувыров А.Н. «Процессы релаксации ориентации директора нематика при периодическом сдвиге» Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия: Естественные науки, № 2, с. 74-79 (2012)

Экспериментально исследовались акустооптические свойства тонких гомеотропных слоев нематических жидких кристаллов под действием низкочастотного периодического сдвига. Исследуемая ячейка представляла собой «сэндвич» с подвижной симметричной пластиной в центре. Обнаружено, что релаксационные процессы переориентации директора после отключения возмущения описываются экспоненциальной временной зависимостью, а сами времена релаксации составляют десятки секунд.

Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия: Естественные науки, № 2, с. 74-79 (2012) | Рубрика: 06.02

 

Дембелова Т.С., Цыренжапова А.Б., Макарова Д.Н., Дамдинов Б.Б., Бадмаев Б.Б. «Акустическое исследование сдвиговых вязкоупругих свойств коллоидных суспензий наночастиц» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 145301 (2014)

Акустическим резонансным методом измерен комплексный модуль сдвига коллоидных суспензий наночастиц диоксида кремния в полимерной жидкости ПЭС-2 в зависимости от угла сдвиговой деформации. Для исследования в качестве вибратора применен пьезокварцевый кристалл с резонансной частотой 73 кГц. Показано изменение вязкоупругих свойств суспензий по сравнению с базовой жидкостью в зависимости от концентрации и размеров наночастиц.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 145301 (2014) | Рубрика: 06.02

 

Руденко О.В., Сарвазян А.П. «Волновая анизотропия сдвиговой вязкости и упругости скелетной мышцы» Акустический журнал, 60, № 6, с. 679-687 (2014)

Изложена теория распространения сдвиговых волн в материале типа "soft solid", обладающем анизотропией упругих и диссипативных свойств. Теория развита, прежде всего, для понимания природы низкочастотных акустических характеристик скелетной мышцы, которые несут важную диагностическую информацию о функциональном состоянии мышц и их патологий. Показано, что сдвиговая упругость мышц определяется двумя независимыми модулями. Диссипативные свойства определяются тензором вязкости 4-го ранга, также имеющего две независимые компоненты. Скорость распространения и затухание сдвиговых волн в мышце зависят от взаимного расположения трех векторов: волнового вектора, вектора поляризации и направления мышечного волокна. Для одного из многих экспериментов, где четко обращено внимание на векторный характер волнового процесса, удалось провести сравнение с теорией, оценить упругие модули и получить согласие с угловой зависимостью скорости распространения, предсказанной теорией.

Акустический журнал, 60, № 6, с. 679-687 (2014) | Рубрики: 06.02 06.03 13.02

 

Капустина О.А. «Динамика надмолекулярных структур, индуцированных в жидких кристаллах» Акустический журнал, 61, № 1, с. 49-56 (2015)

Впервые представлено экспериментальное обоснование теории, описывающей в рамках неравновесной гидродинамики свойства надмолекулярных пространственно-периодических структур в планарном слое холестерического жидкого кристалла при интенсивностях ультразвука, превышающих порог их образования в области частот, где длина волны больше шага холестерической спирали. Приведены наблюдения искажения текстуры слоя в плоском и клинообразном капиллярах с планарными граничными условиями в условиях нормального падения продольных волн для диапазона частот 1–4 МГц. Определены значения периода доменов на пороге эффекта и при его превышении для слоев толщиной 20–100 мкм при значениях шага спирали 2–10 мкм. Установлена зависимость периода доменов от интенсивности ультразвука и степени предварительного растяжения слоя. Апробирована модель, построенная с учетом процессов структурной релаксации, а также нелинейных релаксационных явлений. Показано, что полное описание эффекта, адекватное экспериментальным данным, можно получить только в рамках такого подхода.

Акустический журнал, 61, № 1, с. 49-56 (2015) | Рубрика: 06.02

 

Мурашов В.В. «К вопросу определения упругих и прочностных свойств полимерных композиционных материалов акустическим комплексным методом» Деформация и разрушение материалов, № 11, с. 39-46 (2014)

Для оценки упругих и прочностных свойств полимерных композиционных материалов акустическим методом предложено определять два параметра – скорость распространения упругих волн в плоскости листа (нормальная волна) и частоту основной составляющей спектра импульса, прошедшего изделие по толщине в прямом и обратном направлениях (продольная волна). При этом упругие и прочностные свойства материала предложено оценивать по комплексному параметру, включающему значения скорости распространения импульса и частоты основной составляющей спектра импульса.

Деформация и разрушение материалов, № 11, с. 39-46 (2014) | Рубрики: 06.02 14.04

 

Капустина О.А. «Надпороговая динамика акустических доменов в жидких кристаллах» Письма в ЖЭТФ, 100, № 3-4, с. 256-260 (2014)

Получено экспериментальное обоснование достоверности модели надпороговой динамики акустических доменов в планарном слое холестерического жидкого кристалла, построенной в рамках представлений неравновесной гидродинамики с учетом процессов структурной релаксации мезофазы в ультразвуковом поле и нелинейных релаксационных явлений.

Письма в ЖЭТФ, 100, № 3-4, с. 256-260 (2014) | Рубрика: 06.02