Компьютерные курсы в Новосибирске
АБВ Компьютерные курсы
АБВ Компьютерные курсы
(383) 380-18-55
Жидкие кристаллы
Название вещества «жидкие кристаллы» уже отображает их двойное свойство. Жидкие кристаллы – это вещества, которые при определенных условиях (изменение температуры, давления, концентрации) могут переходить в жидкокристаллическое состояние, то есть промежуточное между кристаллическим и жидким. Им, как жидкостям, свойственна текучесть, но одновременно они способны к спонтанной анизотропии, присущей кристаллам. Анизотропия – это зависимость физических свойств вещества от направления пространственной ориентации молекулы. Жидкие кристаллы – это вязкие жидкости, которые состоят из молекул вытянутой или дискообразной формы, которые определенным образом упорядочены во всем объеме этой жидкости. Молекулы жидких кристаллов имеют способность изменять свою пространственную ориентацию под воздействием электрического поля.
Исторический очерк.
Жидкие кристаллы сейчас можно встретить повсюду. Их применяют в экранах электронных часов, калькуляторов, портативных игровых устройств, мобильных телефонов, планшетов, ноутбуков, телевизоров и другой техники. Но мало кто догадывается, что со времени их открытия прошло более 100 лет!
Впервые молекулы жидких кристаллов открыл в 1888 году австрийский ботаник Фридрих Рейнитцер. Он наблюдал за плавлением сложного органического вещества - холестерилбензоата - и заметил, что при температуре плавления 145 º С кристаллическое вещество становилось мутной жидкостью, которая сильно рассеивала свет и что при 179 º С эта жидкость становилась прозрачной. Он назвал температуру, при которой жидкость освещалась, точкой просветления. Ученый был поражен открытием вещества с двумя точками плавления и послал образцы странного вещества немецкому кристаллографу графу Отто Леману. Тот установил при помощи поляризационного микроскопа, что мутная жидкость является анизотропной фазой, присущей кристаллам, причем образец находился в жидком состоянии. Поэтому О. Леман назвал это вещество жидким кристаллом, а в 1904 году написал книгу о нем.
Так, вещества, при определенной температуре сочетающие свойства кристаллов и жидкостей, стали называть жидкими кристаллами, или мезоморфными веществами (от греческого «мезос» - промежуточный), а жидкокристаллическую фазу - мезофазой. Мезофаза является стабильным состоянием вещества, поэтому может вполне оправданно называться четвёртым состоянием рядом с газообразным, жидким и твердым.
Сначала факт существования жидких кристаллов вызывал недоверие и сомнения в кругах ученых, но впоследствии интерес к ним вновь возродился. Немец Д. Форлендер посвятил много работ исследованию жидких кристаллов и содействовал синтезу новых таких веществ. Француз Ж. Фридель предложил первую классификацию, а голландец С. Озеен и чех Х. Цокер выдвинули теорию упругости жидких кристаллов. В 1940 г. русский исследователь В. Цветков изучил и описал физику жидких кристаллов, а главное - их поведение в электрических и магнитных полях, что имело большое знания для их внедрения в производство техники. В 1963 г. американец Дж. Фергюсон применил важное свойство жидких кристаллов менять цвет под воздействием температуры для нахождения невидимых тепловых полей. В 1965 г. в США собралась первая научная конференция, посвященная жидким кристаллам. В 1968 г. американские ученые создали индикаторы отражения информации, в которых были применены жидкие кристаллы. Это был прообраз современных жидкокристаллических дисплеев. А в 1973 г. английские химики под руководством Дж. Грея создали жидкие кристаллы из относительно дешевого сырья, что позволило широко применять их в производстве.