Полімери

від удару однієї молекули неможливо ні в який мікроскоп. Але теорія Ейнштейна–Смолуховського показала, що лінію, яка є послідовністтю

хаотичних зламів можно відрізнити від звичайної більш – менш гладкої кривої, навіть коли не бачиш самих зламів.

Точно так само конформація полімерного ланцюга в клубку принципово відрізняється від більш чи меньш витягнутої в якомусь напрямку.

Поясним різницю між витягнутою та зламно – заплутаною траекторією.

Для броунівської частинки різниця наступна:

- при русі вздовж прямої R = v(t1 - t 2); (4.1)

- при броунівському русі згідно

Ейнштейна – Смолуховського R = l1/2 [v(t1 - t 2)]1/2. (4.2)

Де R – відстань між точками, в яких рухома частинка находилась в моменти часу t1 і t 2 (t1 > t 2), v – середня швидкість руху в формулі (4.1);

В формулі (4.2) l - характерний параметр розмірності довжини

(l = mkT)/(3πηr); R – середньквадратичне зміщення R2 = [(R2 – R1)2], деR1 і R2 – радіуси – вектори, які характиризують положення частинки в моменти t1 і t 2, а [ ] означають середнє по багатьом броунівським траекторіям.

В застосуванні до полімерного ланцюга аналог формули Ейнштейна – Смолуховського (4.2) наступний: нехай L – довжина контура ланцюга.

Ясно ,що ця величина для полімера заданої хімічної природи прямо пропорційна числу ланок в ланцюгу. Довжина L – це аналог v(t1 - t 2) –

Довжини шляху, пройденого вздовж контуру траекторії. Із-за

зламно – заплутаної просторової конформації середньквадратична відстань R між кінцями ланцюга R2 = [(R2 – R1)2] сильно відрізняється

від L і не пропорційна L.Величина R отримується із формули (4.2)

заміною v(t1 - t 2) на L, тому

R = l1/2 L1/2 = (lL) 1/2. (4.3). (літ.1 ст.66)

Експериментальна частина

Я провів дослідження на спектрально-обчислювальному комплексі КСВУ-23 та оптичному мікроскопі на базі інституту фізики з полімерною плівкою ді-n-гексилсилану (мал. 2.) під керівництвом свого наукового керівника, професора, доктора фізико-математичних наук Остапенко Ніни Іванівни. Але спочатку про сам полімер.

Полі(ді-n-гексилсилан) (ПДГС) є одним з найбільш досліджених кремній-органічних полімерів. Основний полімерний ланцюг цього полімеру складається з атомів кремнію, а бічні групи містять органічні молекули С6Н13

Мал.1 Структурна формула кремінево -органічного полімера ПДГС

Для ПДГС характерний фазовий перехід типу порядок-безлад : при температурі нижче за температуру фазового переходу (Т~42 С) він переходить з розупорядкованої фази у впорядковану фазу. Впорядкована фаза пов'язана зі зміною в орієнтації бічних груп і з впорядкуванням полімерного ланцюга. Останнє характеризується конформаційними змінами в основному полімерному ланцюзі, коли серед багатьох можликих зв’язків між атомами кремнію залишається лише один. Впорядкування полімерного ланцюга викликає істотну зміну в спектрі поглинання плівки ПДГС, а саме, зсув смуги поглинання в довгохвильову сторону на ~ 50 нм (Мал.2, крива 1, де смуга в області 313 нм відноситься до розупорядкованої фази, а смуга з максимумом 365 нм -до впорядкованої фази). Такий істотний зсув спектру поглинання свідчить про значну чутливість полімеру до конформаційних змін його фрагментів і про впорядкованості його структури.