Absorpcja dwu- i wielofotonowa usieciowanych sprzężonych polimerów - badania wstępne
- oddziaływania międzycząsteczkowe
- molekularna optyka nieliniowa
Streszczenie
"Niniejszy projekt ma na celu wstępne zbadanie dwu- i wielofotonowej absorpcji nieliniowej usieciowanych sprzężonych polimerów, które dzięki swojej zagregowanej i rozgałęzionej strukturze mogą wykazywać wyjątkowo znaczne wartości przekroi czynnych na absorpcję dwu czy wielofotonową, zwłaszcza w porównaniu do obecnie szeroko badanych barwników organicznych, oligomerów i liniowych polimerów sprzężonych.
Doniesienia literaturowe wykazują, że odziaływania pomiędzy układami aromatycznymi takie jak pi•••pi staking mogą powodować bardzo duże wzmocnienia przekroju na absorpcję dwufotonową, co zostało zaobserwowane zarówno dla agregatów małych cząsteczek (np. porfiryn) jak również (bio)polimerów. Choć właściwie źródło obserwowanych wzmocnień nie jest jasne, efekt ten, który często nazywa się efektem kooperatywnym (z ang. cooperative effect) stał się podstawą projektowania związków o budowie dendrymerycznej, które są znane z bardzo dobrej odpowiedzi nieliniowej.
Będzie przeprowadzona eksperymentalna weryfikacja, czy połączenie agregacji łańcuchów polimerowych z klasycznymi regułami projektowania układów o dużym przekroju na absorpcję dwufotonową takimi jak rozgałęzienie struktury poprzez jednostki trifenyloaminowe, zastosowanie monomerów z długimi ?-zdelokalizowanymi ramionami rzeczywiście przyniesie oczekiwane wysokie optyczne nieliniowości. Dodatkowo, proponowany niniejszy projekt ma na celu porozszerzenie zastosowania i zgłębienie ograniczeń nowoopracowanej metody ISTPEF (z ang. Internal Standard Two Photon Excited Fluorescence, dwufotonowo wzbudzana fluorescencja z wewnętrznym wzorcem), która została zaprojektowana do charakteryzacji przekrojów na absorpcję dwufotonową silnie rozpraszających materiałów.
Rezultaty otrzymane w tym projekcie naukowym pozwolą na wniesienie istotnego wkładu w zrozumienie zjawisk nieliniowo-optycznych oraz poszerzenie wiedzy z dziedziny inżynierii materiałowej. Udana demonstracja zwiększonych przekrojów absorpcji dwu- i wielofotonowej w usieciowanych sprzężonych polimerach zapewni nowe podejście do racjonalnego projektowania organicznych materiałów makromolekularnych, w którym agregacja byłaby używana jako narzędzie niezbędne do uzyskania wyższych niż dotychczas raportowane optycznych nieliniowości. Z punktu widzenia badań podstawowych badania te pozwolą lepiej zrozumieć tak zwane „efekty kooperatywne”."