Ústav makromolekulární chemie AV ČR
banner

Nadmolekulární polymerní systémy

Výzkumná činnost v oddělení je zaměřena na fyzikální a fyzikálně-chemické studium nadmolekulární struktury v systémech homopolymerů, blokových a statistických kopolymerů v čistém stavu (tavenině) nebo v roztoku. Předmětem studia jsou též gely a polymerní disperze nanočástic. Zvláštní pozornost je věnována procesům fázové separace, asociace, komplexace a tvorby micel, nanočástic, nanokapsulí a rovněž tak uspořádávacím procesům na mikroskopické, mesoskopické a makroskopické úrovni. Zabýváme se dynamickými vlastnostmi jednotlivých struktur a kinetikou jejich tvorby.
Mezi experimentální techniky, kterými disponujeme, patří statický a dynamický rozptyl světla, časově rozlišený rozptyl světla, analýza laserové koherenční zrnitosti, měření statického dvojlomu, obrazová analýza, měření difuze pomocí elektronové paramagnetické rezonance, měření zeta-potenciálu a maloúhlový a širokoúhlový rozptyl roentgenova záření.

Výzkumná aktivita oddělení se soustřeďuje na fyzikální a fyzikálně-chemické studium rozmanitých supramolekulárních systémů složených z homopolymerů, blokových a statistických kopolymerů a gelů v tavenině, v tuhé fázi nebo za přítomnosti rozpouštědla nebo směsi rozpouštědel. Používá se řada fyzikálně-optických (zejména rozptylových) metod.
Zvláštní pozornost je věnována:

a) kinetice a dynamice polymerních systémů během fázové separace, tvorbě asociátů, komplexů a micel,
b) procesům uspořádání na mikroskopické, mesoskopické a makroskopické škále,
c) polymerům reagujícím na vnější stimuly, např. teplotu nebo pH.

Fázová separace na mikroskopické a makroskopické úrovni je určující pro mnoho aplikací polymerních systémů. Studujeme kinetiku těchto procesů, která popisuje přechod systému do ustáleného stavu a dynamiky procesů, která popisuje mikroskopický pohyb jednotlivých součástí systému. Tento pohyb je určující pro makroskopické, často aplikačně významné veličiny.

Zabýváme se rovněž vznikem a vývojem uspořádaných (organizovaných) struktur ve směsích kopolymerů zejména v procesech mikrofázové a makrofázové separace. Zkoumané systémy kopolymerů zahrnují směsi blokových kopolymerů lišících se parametry kopolymerních bloků (symetrie, asymetrie), kopolymerů lišících se chemickým složením bloků, systémů s jedním krystalizujícím nebo stereotaktickým blokem a konečně systémů trojblokových kopolymerů.

Směsi jsou zkoumány jak v taveninách a v tuhé fázi, tak v přítomnosti rozpoustědla či ve směsi rozpouštědel, ve zředěném nebo koncentrovaném roztoku. Cílem je získání detailních informací o procesu vzniku organizovaných struktur v kopolymerech jako možných aplikačních prvků nanotechnologií.