როლანდ ბაკურაძე

One of the actual directions of modern polymer science is creation and research of graded materials with different (mechanical, optical, electrical, magnetic, etc.) properties. There are different methods of receiving such materials. We have developed and patented the original technical solution for obtaining graded polymer and composite mate-rials, according to which the creation of gradient of properties is conditioned by graded orientation of isotropic materials. Graded orientation is created using specific devices. The improvement of the technical characteristics of these devices significantly contributes to the development of graded material science. The constriction of the addon device is proposed that allows to carry out of graded orientation in combination of addon device with any standard stretching machine. A mathematical model of graded orientation of polymer materials is developed, which enables to work out polymer materials with preset dimensions and distribution of relative elongation.

Widespread method of the structural modification of the linear polymers is the uniaxial oriented stretchingaction of the homogenous mechanical field on the polymer sample. The relative elongation in the entire volume of the obtained oriented polymer is identical. Uniaxial oriented ted polymer is identical. Uniaxial oriented stretching can be carried out in another mode. Previously we have developed stretching and established the conception about new structural state of thethermoplastic polymers about gradually oriented state (GOS).

  Transition of the isotropic polymers in the GOS is produced by the action of inhomogeneous mechanical field on the polymer sample. Quantitative parameters of the obtained graduallyoriented po-lymers are: range of change of relative elongation/ orienta-tion degree, extent andprofile (linear, hyperbolic, parabolic, logarithmic, etc.).             

 The simplest and most common kind of orientation of polymers is the uniaxial orientationaction of a uniform mechanical field on the polymer sample. Uniaxial oriented stretching can be carried out in another mode. Scientific basis of this innovations is a concept about newstructural state of the thermoplastic polymers about gradually oriented state (GOS)

proposed by us for the first time. This state quantitatively is described by three parameters:range of the relative elongation change, its extent and distri-bution profile (linear, hyperbolic, parabolic, logarithmic, sinusoidal, etc). On the basis of this conception a fundamentally technical solution of the uniaxial orientedstretching is developed. This is the ori-entation of thermoplastic polymers in the gradient

mode, which is done by action of the inhomogeneous mechanical field on the izotropic poly mer films. There are elaborated some guided graded orientation methods.            

 Проведено квантовохимическое исследование индолиновых спиропиранов при переходе из неокрашенного состояния в окрашенное при комнатной темпеатуре. Для изучения влияния заместителей в 3',3'-положении незамещённиых индолиновых спиропиранов нами были сделаны квантовохимические расчёты по методу AM1. Из расчёта видно, чтов незамещённых индолиновых спиропиранах вположении 3',3 'замена метильных группфенильными вызывавт увеличение внешнего валентного угла, что в свою очередь влечет уменьшение внутреннего угла пятичленно-го цикла и увелечение длины связи C–O пиранового кольца, и уменьшение разности между теплотами образования замкутой и открытой форм от 4 Ккал/моль до 1 Ккал/моль. Эти данные показывают, что в незамещённых индолиновых спиропиранах, содержащих фенильные группы в 3',3'-положении переход из неокрашенного состояния в окрашенное происходит при комнатнои температуре.Эти расчёты находятся в полном согласии с экспериментальными данными.

A major focus of polymer science twentyfirst century is to obtain materials and elements with agradient of different properties. The gradient of the properties in the polymer body may be formed by

the gradient of chemical composition, as well using a gradient orientation of polymers. The idea of the degree of gradient orientation, as a new characterzation of polymer material new structural state (gradientoriented state) in science was first introduced by us. According to this view, the transition of the polymer in a gradient oriented state makes it possible to obtain polymer materials of new genera-tion, with a gradient of mechanical, thermal, optical, electrical, magnetic, acoustic and other properties. Obtaining materials with desired properties stimulate the emergence of new scientific directions. Gradientoriented state is created under the influence of inhomogeneousmechanical field on the polymer body.In the present study investigated to obtain rectangular pieces with a hyperbolic distribution ofrela-tive elongations perpendicular to the single axle stretching of the polymer film. Essence of the method described below         

Previously we have developed a new understanding of the structural state of linear polymers to gradient oriented state.In the present study provides decision management laws making the sample base in the segments for any coefficient of single axle deformation.

An active research for creation molecular compu-ters, where role of diode and triode playphotochrom-ic organic so called intellectual‖ molecules, is carried out all over the world.Control of such molecules is possible by external factors: light, electric and magnetic field,chemical reaction and so on. Among numerous photochromic compounds (spirocompounds, azobenzens, fulgides, diarylethens and so on) spiropyrans are singled out by their high photosensitivity, resolution on molecular level and high cross-section of two photon absorption. The last parameter is significant to develop threedimensional optical memory element . It must be noted that the polarizational hologram was recorded on the films doped by spiropyrans .The molecules of spiropyran are characterized by bistability, that is ability to exist in two thermodynamically stable, different state. Uncolored, bulky molecule of spiropyran A, after exposition by UV-light, converts into colored, coplanar, merocianine B molecule.Return to A state takes place spontaneously, by heat or by visible light

Spiropyrans is one of the major classes of organic photochromic compounds. It finds increasing use in three-dimensional memory elements due to high crosssection of twophoton absorption. It must be noted that the first polarizational hologram was recorded on the films doped by spiropyrans . Because of sensitivity of reaction center of spiropyran molecule, any structural changes in molecule vary its properties. By electronic nature and position of substituent we can regulate parameters of matter: photosensitivity, stability of colored form, position of absorption band in visible range of spectrum and so on [3]. The geometrical nature of substituent is studied worse then electronic one. We carried on structural change in molecule of spiropyran by way of fixation nitrogen atom, which becomes common for indoline ring and tetrahydropyridine. Presense of hexamember cycle in molecule hardens skeletion, contributing to stability of merocianine form. It is exhibited in significant displacement of equilibrium constant to colored form.

სპიროპირანის მოლეკულის სარეაქციო ცენტრის მგრძნობიარობის გამო, ნებისმიეროი სტრუქტუ-რული ცვლილება მოლეკულაში ცვლის მის თვი-სებებს. ჩამნაცვებლის ელექტრონული ბუნებით და მისი მდებარეოით შესაძლებელია ვმართოთ ნივთირების ისეთი პარამეტრები, როგორიცაა ფოტო მგრძნობიარობა, შეფერილი ფორმის სტა-ბლურბა, შთანთქმის ზოლის მდებარეობა სპპექტრის ხილულ უბანში და სხვა. ჩამნაცვლებლის გეომეტრიული ბუნება ელექტ-რონულთან შედარებით ნაკლებადაა შესწავლი-ლი. ჩვენ სპიროპირანის მოლეკულაში სტრუქ-ტურული ცვლილება მივაღწიეთ აზოტის ატომის ფიქსაციის გზით. აზოტის ატომი გავხადეთ საზიარო ინდოლინის ბირთვისა და ტეტრაჰიდროპირიონისათვის. მოლეკულაში ექვსწევრიანი ციკ-ლის არსებობამ განაპირობა მოლეკულის ჩონჩ-ხის სიხისტის ზრდა, რამაც ხელი შეუწყო მეროციანინული ფორმის სტაბილურობის გაზრდას. ეს გამოვლინდა წონასწორობის მუდმივას მმნი-შვნელოვანი გადახრით შეფერილი ფორმისაკენ.

თეზისები გვ.19     მთელ მსოფლიოში ინტესიურად მიმდინარეობს კვლევები მოლეკულური კომპიუტერების შესაქმნელად, რომელებშიც დიოდებისა და ტრანსისტორების როლს ფოტოქრომული ორგანული ე.წ. "ინტელექტუალური" მოლეკულები ასრულებენ. ასეთი მოლეკულების მართვა შესაძლებელია გარე ფაქტორების (სინათლის, ელექტრული და მაგნიტური ველები, ქიიური რეაქციები და სხვა) ზემოქმედებით. მრავალრიცხოვან ფოტოქრომულ ნაერთთა შორის (სპირონაერთები, აზობენზოლები, ფულგიდები დიარითელები და სხვა) სპიროპირანები მაღალი შუქმგრძნობიარობით, მოლეკულურ დონეზე გარჩევის უნარიანობით და ორფოტონიანი შთანთქმის მაღალი სიმკვეთრით გამოირჩევა. ეს უკანასკნელი მნიშვნელოვანი პარამეტრია სამგანზოილებიანი ოპტიკური მეხსიერების ელემენტების შესაქმნელად.             აღსანიშნავია, რომ სპიროპირანებში ჩამნაცვლებლის გეომეტრული ბუნება ელექტრულთან შედარებით ნაკებადაა შესწავლილი.     შევიწავლეთ, რომ სპიროპირანის მოლეკულის თვისებებზე მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ჩამნაცვებლის არა მარტო ელექტრონული ბუნება და პოზიცია, არამედ მისი გეომეტრიული აღნაგობა.

დისერტაციის რეცენზირება

სამაგისტრო ნაშრომების ხელმძღვანელობა

სადოქტორო თემის ხელმძღვანელობა/თანახელმძღვანელობა

უცხოურ ენებზე მონოგრაფიის სამეცნიერო რედაქტირება

ქართულ ენაზე მონოგრაფიის სამეცნიერო რედაქტირება

რეფერირებული ან პროფესიული ჟურნალის/ კრებულის მთავარი რედაქტორობა

სამეცნიერო პროფესიული ჟურნალის/ კრებულის რეცენზენტობა

რეფერირებული სამეცნიერო ან პროფესიული ჟურნალის/ კრებულის სარედაქციო კოლეგიის წევრობა

საერთაშორისო ორგანიზაციის მიერ მხარდაჭერილ პროექტში/გრანტში მონაწილეობა

სახელმწიფო ბიუჯეტის სახსრებით მხარდაჭერილ პროექტში/ გრანტში მონაწილეობა

პატენტის ავტორობა

უფლება ქართულ ან უცხოურ სასაქონლო ნიშანზე, სასარგებლო მოდელზე

საქართველოს მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის ან სოფლის მეურნეობის აკადემიის წევრობა

საერთაშორისო პროფესიული ორგანიზაციის წევრობა

კონფერენციის საორგანიზაციო/ საპროგრამო კომიტეტის წევრობა

ჯილდო ეროვნული/ დარგობრივი პრემია, ორდენი, მედალი და სხვ.

საპატიო წოდება

მონოგრაფია

სახელმძღვანელო

სტატია მაღალ რეიტინგულ და ადგილობრივ ჟურნალებში

პუბლიკაცია სამეცნიერო კონფერენციის მასალებში, რომლებიც ინდექსირებულია Web of Science-ში და Scopus-ში