فصلنامه علمی بسپارش

فصلنامه علمی بسپارش

شکست مضاعف نور در پلیمرها و نانوکامپوزیت‌های پلیمری

نوع مقاله : تالیفی

نویسندگان
1 پژوهشکده علوم و فناوری نانو (INST)، دانشگاه صنعتی شریف
2 گروه سامانه‌های نوین دارورسانی، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران.
10.22063/basparesh.2026.35870.1770
چکیده
در دهه‌های اخیر، پلیمرها و کامپوزیت‌های پلیمری به دلیل ویژگی‌هایی مانند سبکی، مقاومت شیمیایی، فرایندپذیری آسان و هزینه تولید کمتر جایگاه ویژه‌ای در صنایع پیشرفته از جمله اپتوالکترونیک یافته‌اند. این مقاله با رویکردی تحلیلی به‌مرور مبانی پدیدة شکست مضاعف نور در پلیمرها و نانوکامپوزیت‌های پلیمری و کاربرد آن در طراحی مواد نوری پیشرفته می‌پردازد. به واسطه ناهمسانگردی ساختاری و جهت‌گیری مولکولی زنجیر‌ها، این پدیده نوری به ما این امکان را می‌دهد که رفتار نور در ماده، مانند میزان و جهت شکست، را به‌دقت کنترل کنیم. در این مقاله، ابتدا مبانی نظری شکست مضاعف نور شامل معادله لورنتس-لورنتز برای پیش‌بینی ضریب شکست، عدد آبه به‌عنوان معیاری از تغییر ضریب شکست با طول‌موج و روابط تنش-شکست مضاعف بررسی شده است. سپس سازوکارهای اصلی منجر به پدیده شکست مضاعف نور شامل اثر الکترواپتیک پوکلز، شکست مضاعف ناشی از تنش و جریان و ناهمسانگردی ناشی از آرایش نانوذرات تحلیل می‌شوند. روش‌های شناسایی و اندازه‌گیری دوشکستی نیز مرور شده و در بخش کاربردها نیز نقش کلیدی شکست مضاعف در توسعه حسگرهای نوری، فناوری‌های مرتبط با نمایشگرها، تحلیل تنش و مواد هوشمند بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که طراحی دقیق ساختار نانوکامپوزیت‌های پلیمری می‌تواند مسیر توسعه‌ی مواد و ادوات نوری نسل آینده را هموار سازد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Birefringence in Polymers and Polymer Nanocomposites

نویسندگان English

Ali Borchloo 1
Mohammad Imani 2
1 Institute for Nanoscience & Nanotechnology (INST), Sharif University of Technology
2 Novel Drug Delivery Systems Department, Iran Polymer and Petrochemical Institute.
چکیده English

During the recent decades, polymers and polymer nanocomposites have gained a prominent position in advanced industries, including optoelectronics, due to their characteristics such as light weight, chemical stability, easy processability, and low production costs. This study adopts an analytical-review approach to investigate the birefringence phenomenon in polymers and polymer nanocomposites and its role in the design of advanced optical materials. Birefringence, which arises from structural anisotropy and the orientation of molecular chains or nanofillers, enables precise control over the behavior of light within the material. This article first details the theoretical foundations for birefringence, including the Lorentz-Lorenz equation for predicting the refractive index, the Abbe number as a measure of optical dispersion, and stress-birefringence relationships. Subsequently, the main mechanisms governing birefringence, including the Pockels electro-optic effect, stress- and flow-induced birefringence, and anisotropy caused by the arrangement of nanoparticles, are analyzed. Methods for identifying and measuring this phenomenon, from polarized optical microscopy to interferometry and spectroscopic ellipsometry, are also reviewed. In the applications section, the key role of birefringence in optical sensors, display technologies, stress analysis, and smart materials is examined.

کلیدواژه‌ها English

Optical birefringence
Polymers
Nanocomposites
Nanofillers
Optical anisotropy

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 18 آبان 1405