Музей истории физики в Санкт-Петербургском университете
Отделы / Физика твердого тела / Группа твердых полимеров

Группа твердых полимеров

Группа твердых полимеров, получившая ныне статус само-стоятельного сектора " Калориметрических исследований" в со-ставе кафедры ФТТ, была создана в 1948 г. Ольгой Николаев-ной Трапезниковой. В течение первых 30 лет (1948-1978 гг.) ра-бота в группе проводилась по двум направлениям: исследова-ние теплового движения в аморфных синтетических полимерах в широком интервале температур и фазовых переходов в кри-сталлических полимерах. Использовались различные методы исследования: двойное лучепреломление, светорассеяние, ка-лориметрия, ИК-спектроскопия и др. Интервал температур охва-тывал и высокоэластическое, и стеклообразное состояния поли-меров. Исследования по обоим направлениям проводились под руководством и при непосредственном участии О.Н. Трапезниковой.

С помощью двойного лучепреломления О.Н. Трапезниковой с сотрудниками была выполнена серия работ по исследованию молекулярной подвижности полимерной цепочки и было обна-ружено поворотно-изомерное движение боковых групп в целом ряде полимеров метиленового ряда (1948-1965 гг.). Большой цикл работ по определению температурной зависимости тепло-емкости линейных полимеров в области низких и не очень низ-ких температур позволил впервые установить, что существует значительный температурный интервал линейного хода тепло-емкости вне зависимости от химического строения их основной цепи (1957-1965 гг.). Была проведена оценка вкладов в теплоем-кость отличающихся по своему строению боковых групп. Резуль-таты этих исследований составили содержание канд. диссерта-ции И.В. Сочава (1962 г.). С помощью ИК-спектроскопии в широ-ком интервале температур (65-450 К) было изучено поворотно-изомерное движение как внутри боковых групп полимеров мети-ленового ряда, так и групп, как целого. Для изучения их крутиль-ных и деформационных колебаний впервые были получены длинноволновые спектры поглощения этих полимеров. По ре-зультатам спектроскопических исследований теплового движе-ния полимеров метиленового ряда Т.В. Белопольской была за-щищена канд. диссертация (1969 г.). За многочисленные исследования, посвященные разносто-роннему изучению теплового движения и фазовых переходов в конденсированных средах, в 1967 г. Ольге Николаев-не Трапезниковой была присуждена ученая степень доктора физ.-мат. наук.

С 1957 г. ещё одним направлением работ в группе становит-ся изучение плавления и кристаллизации синтетических полиме-ров. С помощью комплексного исследования (светорассеяние, рефрактометрия, микроскопия) были изучены не только кинетика кристаллизации, включая ее раннюю стадию, но и изменение размеров кристаллитов в течение этого процесса (канд. диссер-тация Г.Е. Новиковой, 1964 г.). Проведенные в 60-70-е годы кало-риметрические исследования этих процессов позволили устано-вить, что в неравновесной системе кристаллитов может происхо-дить повышение их термодинамической стабильности за счет различных процессов совершенствования (И.В. Сочава, Г.И. Церетели, О.И. Смирнова и др.). По результатам исследова-ния плавления кристаллических полимеров с помощью равновес-ной и динамической калориметрии Г.И. Церетели была защищена канд. диссертация (1975 г.)

Последнюю четверть века в секторе с помощью дифферен-циальной сканирующей калориметрии проводятся исследования конформационных и релаксационных переходов биологических полимеров. Такая смена объекта исследования представляется достаточно естественной, однако "полимерный подход" по-прежнему превалирует и в решении биофизических задач. На первом этапе был детально изучен процесс денатурации глобу-лярных и фибриллярных белков в растворах высокой концен-трации. Было показано, что и в таких сложных системах (по сравнению с традиционно изучавшимися до этого разбавленны-ми растворами) при определенных условиях возможно количе-ственное изучение стабильности нативной структуры отдельных молекул белка (И.В. Сочава, Т.В. Белопольская, Г.И. Церетели, О.И. Смирнова, 1976-1985 гг.).

Далее основное внимание было сосредоточено на таких, казалось бы, сугубо полимерных свойст-вах, как способность к стеклованию и гелеобразованию. Пионер-ские работы по стеклованию влажных денатурированных биопо-лимеров (Г.И. Церетели, 1989 г.), а также приоритетные ДСК-исследования процесса термотропного гелеобразования глобу-лярных белков (Т.В. Белопольская, И.В. Сочава и др., 1989-92 гг.) легли в основу проводимых вплоть до настоящего време-ни исследований в этом направлении. Результаты всесторонне-го изучения этих процессов для разных классов биополимеров с различной степенью гидратации составили содержание двух кандидатских диссертаций, выполненных аспирантками, а ныне сотрудницами, - Н.А. Груниной (2000 г.) и О.Л. Вавелюк (2001 г.).



Назад Наверх