ResearchArea

Синтез фоточутливих молекул

Одним із ключових напрямів роботи нашої наукової групи є молекулярний дизайн і синтез нових фоточутливих органічних сполук, зокрема азосполук, азометинів, азо-азометинів і спіропіранів. Ми досліджуємо, як природа та положення замісників, введення гетероциклічних фрагментів і поєднання декількох фотоактивних груп впливають на електронну будову, спектральні характеристики та здатність молекул змінювати свою структуру під дією світла. Такий підхід дозволяє цілеспрямовано створювати сполуки із заданим спектральним діапазоном, швидкістю фотоізомеризації та стабільністю фотохімічного відгуку.

Фотоактивні мономери та полімерні системи

У групі розробляються мономери, що містять фоточутливі фрагменти, а також полімери й полімерні композити на їх основі. Після синтезу нового мономеру ми визначаємо його здатність до гомо- та кополімеризації, підбираємо оптимальні умови проведення реакції та співвідношення з іншими мономерами. Окрему увагу приділяємо дослідженню кінетики полімеризації, молекулярно-масових характеристик, термічної стабільності та складу одержаних полімерів. Це дає змогу встановити взаємозв’язок між будовою фотоактивного фрагмента, структурою полімерної системи та її функціональними властивостями

Фотохімія та оптичні властивості речовин

Синтезовані сполуки та полімерні матеріали досліджуються у розчинах і тонких плівках. Під дією світла фотоактивні молекули можуть змінювати свою конфігурацію, спектри поглинання, забарвлення та оптичні властивості матеріалу. Ми вивчаємо кінетику фотоізомеризації, спектральні зміни, стабільність фотохімічних циклів і вплив полімерної матриці на рухливість фотоактивних фрагментів. Особливий інтерес становлять фотоіндуковані зміни показника заломлення, поглинання та структури поверхні плівок, які визначають можливість практичного використання матеріалів у фотонних пристроях.

Голографічні та нелінійно-оптичні матеріали

Перспективним напрямом діяльності групи є створення полімерних матеріалів для голографії та нелінійної оптики. Фотоактивні молекули, введені до складу полімерної матриці або хімічно зв’язані з полімерним ланцюгом, здатні змінювати орієнтацію та оптичні характеристики під дією лазерного випромінювання. Ми досліджуємо дифракційну ефективність, формування оптичної анізотропії, самовплив лазерного пучка та нелінійно-оптичний відгук полімерних композитів. Отримані матеріали є перспективними для оптичного запису інформації, голографічних середовищ, фотонних перемикачів і керованих оптичних елементів.

Комплексний підхід до створення функціональних матеріалів

Робота групи охоплює повний цикл створення фотоактивного матеріалу: від молекулярного дизайну, синтезу сполук і одержання функціональних мономерів до полімеризації, формування тонких плівок та дослідження їхніх фотохімічних, спектральних і оптичних властивостей. Експериментальні дослідження доповнюються квантово-хімічним моделюванням, яке дає змогу аналізувати електронну будову молекул, природу оптичних переходів, розподіл електронної густини та прогнозувати вплив структурних модифікацій на фотофізичні й нелінійно-оптичні характеристики матеріалів. Такий комплексний підхід дозволяє встановлювати взаємозв’язки «структура — властивості — функціональний відгук» і цілеспрямовано створювати перспективні матеріали для голографії, нелінійної оптики та фотоніки.