ОАСИС

ОАСИС

Шифр эксперимента: ОАСИС
Информационная справка: is_oasis.docx
Направление НПИ: 1. Физико-химические процессы и материалы в условиях космоса
Секция КНТС: Космическое материаловедение
Наименование эксперимента: Изучение смектических островков в пленках в условиях космоса
Цель эксперимента:

Исследование поверхностного и гидродинамического поведения в свободно подвешенных пленках жидкого кристалла и изучение фундаментальных явлений в неравновесных жидкостях на границе раздела фаз.

 

Описание эксперимента:

Согласно ТЗ на КЭ общими целями проекта являются дальнейшие исследования двумерных плёнок и пузырьков:

(1) исследование физических процессов в сверхтонких однородных SmA плёнках (без дислокаций), приближающихся к идеальному случаю двумерной жидкости;

(2) возможности оствальдовской переконденсации в массивах островов/капель на поверхности смектического пузырька, в условиях, когда слияние контролируется отталкиванием, осуществляемым через текстуру (т.е. в SmC фазе) или прямыми взаимодействиями островов/капель (т.е. в SmA фазе);

(3) динамики огрубления в массивах островов/капель на поверхности смектического пузырька в условиях, когда слияние происходит значительно быстрее, чем переконденсация (т.е. в неполярных SmA плёнках);

(4) изучение коллективного поведения слабо взаимодействующих островов/капель, в том числе с использованием электрического поля.

Эксперимент проводится на американском сегменте МКС в Перчаточном боксе для проведения исследований в условиях микрогравитации (Microgravity Science Glovebox) на оборудовании «OASIS» с использованием образцов 4-х различных типов жидких кристаллов.

Техническая подготовка эксперимента осуществляется американской стороной.

Полученные результаты повлияют на перспективы использования смектических жидких кристаллов.

Результаты изучения образования и поведения жидкокристаллических пузырей, а также отжига дислокаций смектических пленок в условиях микрогравитации углубят наши знания о смектических сегнетоэлектрических жидких кристаллах, перспективных для практических применений.

 

Новизна эксперимента:

Исследования свободно подвешенных пленок жидкого кристалла в условиях микрогравитации ранее не проводились.

 

Научная аппаратура:

Создание научной аппаратуры для проведения эксперимента на борту МКС проводится американскими участниками проекта.

 

Ожидаемые результаты:

Результаты изучения образования и поведения жидкокристаллических пузырей, а также отжига дислокаций смектических пленок в условиях микрогравитации углубят наши знания о смектических сегнетоэлектрических жидких кристаллах, перспективных для практических применений.

 

Сроки проведения: 2015-2016 гг.
Состояние эксперимента: Завершен
Организация постановщик: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твёрдого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН)
Организации участники: Исследовательский центр жидкокристаллических материалов университета штата Колорадо в Боулдере (США) (Liquid Crystal Materials Research Center, Department of Physics, University of Colorado, Boulder, U.S.A.), Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт машиностроения»
Научный руководитель: Долганов В.К., ИФТТ РАН, г.н.с., д.ф.-м.н.
Публикации по эксперименту:

1. P.V. Dolganov and V.K. Dolganov, Director configuration and self-organization of inclusions in two-dimensional smectic membranes, Phys. Rev. E 73, 041706 (2006).

2. P.V. Dolganov, H.T. Nguyen, G. Joly, V.K. Dolganov, and P. Cluzeau, Shape of nematic droplets in smectic membranes, Europhys. Lett. 78, 66001 (2007).

3. P.V. Dolganov, E.I. Kats, V.K. Dolganov, P. Cluzeau, Dimer structures formed in smectic films by inclusions with parallel and antiparallel topological dipole moments, Письма в ЖЭТФ 90(5), 424-428 (2009).

 

Последнее обновление: 18.06.2019
Задачи эксперимента:

- изучение особенностей двумерной гидродинамики двумерных жидкостей;

- изучение возможности оствальдовской переконденсации, исследование взаимодействия островов и капель в плёнках;

- исследование поверхностного натяжения в зависимости от толщины плёнки и линейного натяжения дислокации в зависимости от величины вектора Бюргерса;

- измерение эффектов возмущения в смектических пузырьках (локальный нагрев, уменьшение давления, приложение электрического поля, неоднородный поток);

- проведение сопутствующего подспутникового эксперимента по изучению поверхностного и гидродинамического поведения свободно подвешенных пленок жидких кристаллов.

Постановщики эксперимента: Долганов В.К., ИФТТ РАН, г.н.с., д.ф.-м.н. 
Страна: Россия