Термотропних РІДКІ КРИСТАЛИ, схема молекулярної упаковки. У смектіческом класі (за винятком смектіка D) молекули розташовані в шарах. Кожна молекула залишається в своєму шарі, але шари можуть ковзати один відносно іншого. У нематических рідких кристалах молекули можуть рухатися у всіх напрямках, але їх осі завжди залишаються паралельними один одному. У холестерические-нематичних рідких кристалах осі молекул лежать в площині шару, але їх орієнтація змінюється від шару до шару як би спіралі. Завдяки такій спіральної закрутки тонкі плівки холестерических рідких кристалів мають надзвичайно високу здатність до обертання площини поляризації поляризованого світла. а - смектіческом; б - нематический; в - холестерические.
Другий спосіб отримання рідких кристалів - обробка деяких з'єднань контрольованим кількістю води або іншого полярного розчинника. (Полярним називається розчинник, що складається з молекул-диполів, на одному кінці яких знаходиться позитивний електричний заряд, а на іншому - негативний.) Рідкі кристали, що складаються з двох і більше компонентів, називаються Ліотропні. Їх можна отримувати, змішуючи з водою такі матеріали, як мила, детергенти, поліпептиди, жирні кислоти, солі жирних кислот і фосфоліпіди.
Структура. Рідкі кристали утворюються з молекул, що мають різну геометричну форму (найчастіше - подовжених або дископодібних). Електричними міжмолекулярними силами визначається характер "упаковки" молекул, тобто то, як вони геометрично співвідносяться один з одним. Деякі типові розташування молекул представлені на малюнках на цій сторінці. У нематических рідких кристалах молекули розташовані паралельно або майже паралельно один одному. Вони можуть рухатися у всіх напрямках і обертатися навколо своїх поздовжніх осей. Їх можна уподібнити олівців в коробці: олівці можуть обертатися і ковзати вперед і назад, але повинні залишатися паралельними один одному. Молекулярна упаковка смектіков (за винятком смектіка D) дає шарувату структуру з кількома варіантами розташування молекул в шарах. Шари можуть без перешкод ковзати один по одному. У найбільш поширеною упаковці поздовжні осі молекул спрямовані приблизно під прямим кутом до площини шару. Кожна молекула може рухатися в двох вимірах, залишаючись в шарі, і обертатися навколо своєї поздовжньої осі. Відстань між молекулами шару може бути або постійним, або безладно мінливих. В рідких кристалах холестерические-нематического класу молекули упаковані в паралельних шарах так, що поздовжні осі всіх молекул лежать в площині шару. При цьому "архітектура" молекулярної упаковки така, що поздовжні осі молекул одного шару повернені на невеликий кут щодо молекул сусіднього шару. Це кутовий зсув поступово наростає від шару до шару як би по спіралі, один виток якої відповідає товщині ок. 0,5 мкм.
Застосування. Розташування молекул в рідких кристалах змінюється під дією таких факторів, як температура, тиск, електричні і магнітні поля; зміни ж розташування молекул призводять до зміни оптичних властивостей, таких, як колір, прозорість і здатність до обертання площини поляризації світла, що проходить. (У холестерические-нематичних рідких кристалів ця здатність дуже велика.) На цьому засновані численні застосування рідких кристалів. Наприклад, залежність кольору від температури використовується для медичної діагностики. Наносячи на тіло пацієнта деякі рідкокристалічні матеріали, лікар може легко виявляти порушені хворобою тканини зі зміни кольору в тих місцях, де ці тканини виділяють підвищені кількості тепла. Температурна залежність кольору дозволяє також контролювати якість виробів без їх руйнування. Якщо металевий виріб нагрівати, то його внутрішній дефект змінить розподіл температури на поверхні. Ці дефекти виявляються по зміні кольору нанесеного на поверхню рідкокристалічного матеріалу. Тонкі плівки рідких кристалів, укладені між стеклами або листками пластмаси. знайшли широке застосування в якості індикаторних пристроїв (прикладаючи низьковольтні електричні поля до різних частин відповідним чином обраної плівки, можна отримувати видимі оком фігури, утворені, наприклад, прозорими і непрозорими ділянками). Рідкі кристали широко застосовуються у виробництві наручних годинників і невеликих калькуляторів. Створюються плоскі телевізори з тонким рідкокристалічним екраном. Порівняно недавно було отримано вуглецеве і полімерне волокно на основі рідкокристалічних матриць.
Див. Також РІДИН ТЕОРІЯ.
/ Енциклопедичний словник нанотехнологій /
рідкий кристал Переклад рідкий кристал Термін рідкий кристал Термін англійською liquid crystal Синоніми мезофаза Абревіатури Пов'язані терміни анізотропія, критична концентрація міцелоутворення Визначення різновид рідкого.
Транскріпкія слова: [jidkiy kristall]
→ РІДИН ТЕОРІЯ
Кожен з нас без праці пригадає чимало речовин, які він вважає.
АНДРЕ ЖИД. Портрет роботи Ж.Е.Бланша
(1869-1951), французький прозаїк.
Посилання на термін "РІДКИЙ КРИСТАЛ"