Kierownik zespołu: dr hab. Arkadiusz Brańka, prof. IFM PAN

Badania Zakładu koncentrują się na poznawaniu mechanizmów tworzenia i stabilizacji faz ciekłokrystalicznych. Prowadzona jest analiza wpływu różnych czynników (pole elektryczne, temperatura, defekty, domieszkowanie polimerowe, oddziaływania powierzchniowe) na własności fizyczne ciekłych kryształów. Ponadto rozwijane są metody symulacji komputerowych ze szczególnym uwzględnieniem symulacji układów cząsteczek miękkiej materii.

W Zakładzie prowadzone są badania mezofaz: nematyków, smektyków, cholesteryków, sfrustrowanych faz chiralnych (TGB, BP), ferro- i antyferroelektrycznych smektyków oraz superstruktur liotropowych opartych na celulozie. Obejmują one charakterystykę własności strukturalnych, termodynamicznych, optycznych, dielektrycznych, elektrooptycznych i lepko-sprężystych w funkcji częstotliwości i natężenia pola elektrycznego, składu oraz temperatury. Wykonuje się również modelowanie miękkiej materii i cieczy prostych metodami symulacji komputerowych (dynamiki molekularnej MD, dynamiki brownowskiej BD, Monte Carlo MC).

Przykłady realizowanych zagadnień

  1. Własności strukturalne, dielektryczne, lepko-sprężyste i elektrooptyczne w chiralnych ciekłych kryształach, ze szczególnym uwzględnieniem faz błękitnych.
  2. Zagadnienie samoorganizacji w układach miękkiej materii (ciekłych kryształach, koloidach).
  3. Badania nieliniowych efektów dynamicznych w stabilizowanych powierzchniowo ciekłych kryształach.
  4. Wpływ oddziaływań powierzchniowych na własności fizyczne cienkich ciekłokrystalicznych układów smektycznych .
  5. Rozwijanie metod symulacji komputerowych (MC, MD, BD): termostatów deterministycznych oraz metod symulacji układów cząsteczek w warunkach silnych ograniczeń przestrzennych.  
  6. Symulacje własności strukturalnych, termodynamicznych i dynamicznych modelowych układów miękkiej materii i cieczy prostych.
  7. Badania układów warstwowych typu ciekły kryształ /celuloza.

Programy badawcze

  • Projekt statutowy - Optyczne i dielektryczne własności superstruktur ciekłokrystalicznych (2013-2015), kierownik - dr hab. A.C. Brańka, prof. IFM PAN
  • Projekt NCN - Stany stacjonarne w przestrzennie ograniczonych układach mikroskopowych: mikroszczeliny akustyczne i stymulowane cząsteczki mikrożelowe w mikrokanałach (2013-2016), kierownik - dr hab. A.C. Brańka, prof. IFM PAN
  • Projekt MNiSW - Identyfikacja nowego rodzaju fazy de Vries’a (2010-2014), kierownik - dr hab. J. Hoffmann, prof. IFM PAN

Tło strony

Żel fizyczny utworzony przez żelator methyl-4,6-O-(p-nitrobenzylidene)-α-D-glukopyranozę z butanolem w stężeniu 2%, obraz z polaryzacyjnego mikroskopu optycznego