Рідкі кристали

Відео: Лекція №4 - Рідкі кристали та управління світлом

Рідкі кристали - це такі речовини, які знаходяться в стані мезоморфному (середньому, проміжному) між ізотропним рідким і твердим кристалічним. Ці елементи мають плинністю, здатні перебувати у вигляді крапель. Разом з проявом зазначених властивостей, рідкі кристали проявляють анізотропію магнітних, електричних, оптичних та інших властивостей, обумовлених з впорядкованістю в молекулярної орієнтації. Іншими словами, речовини мають різноспрямованими характеристиками. При відсутності зовнішнього впливу анізотропни в рідких кристалах теплопровідність, електропровідність, магнітна сприйнятливість, проникність діелектрична. У речовинах відзначаються дихроизм і подвійне променезаломлення.

Залежно від отримання класифікують ліотропні і термотропниє рідкі кристали. Існує також поділ на типи у відповідність зі будовою молекул.

Рідкі кристали смектичні

Вперше їх виявили в милі (звідси і назва - "смегма" - Мило). Кінці молекул як ніби закріплюються в перпендикулярних їх поздовжніх осях площинах. Смектичні кристали рідкі відрізняються шаруватим будовою. До цих речовин належать розчини мив водні, ефір етиловий кислоти азоксибензойної.

"смектики" вважаються самим великим класом рідких кристалів. Окремі їх різновиди виявляють і сегнетоелектричних (наявність мимовільної поляризації в певному температурному інтервалі). Висока в`язкість не дозволила знайти широке застосування рідких кристалів смектіческіх в техніці.

нематики

Нематические кристали рідкі відрізняються орієнтацією подовжніх молекулярних осей по деякому напрямку. Іншими словами, вони характеризуються далеким орієнтаційний порядком. Назва кристалів походить від грецького визначення "нема" - Нитка. Дісінклінаціі (нитки) мають високу рухливістю, в природному світлі вони добре помітні.

Холестерічеськие рідкі кристали та їх застосування

Відео: Цікава фізика. рідкі кристали

Молекулярна форма речовин цього типу являє собою розташовані паралельно довгасті пластинки. Холестериках дають ефір пропіловий холестерину, холестерілціннамат, інші похідні холестерину.

Термоіндикатори рідких кристалів холестерічеського типу широко застосовуються в медичній і технічній діаностіка. Чутливість цих речовин до температури дозволяє візуалізувати температурний розподіл по поверхні. Це, в свою чергу, застосовується в інтроскопії (спостереження процесів всередині тіл, оптично непрозорих), при виявленні деяких захворювань, а також в температурних датчиках. Ці кристали формують температурну картину у формі колірної діаграми. Холестериках можуть застосовуватися також і при візуалізації полів СВЧ. Для виробництва індикаторів використовується ефект динамічного світлового розсіювання. У рідкокристалічних індикаторах застосовується навколишній світ. Це дозволяє значно знизити споживану потужність. Так, потужність рідкокристалічних індикаторів на порядок нижче, ніж в плівкових і порошкових люмінофорах, світлодіодах, газорозрядних індикаторах. Холестериках використовуються в основі перетворення в видиме зображення інфрачервоного.

У холестерические рідкому кристалі (на відміну від нематического) динамічне світлове розсіювання може мати пам`ять - стан, що розсіює світло, може зберігатися і після видалення поля. При цьому певні властивості холестерика впливають на тривалість стану. Так, пам`ять може зберігатися від декількох хвилин до декількох років. У первісний стан (розсіюється) холестерика призводить змінну напругу. Зазначене властивість застосовується при формуванні осередків пам`яті.