Wybór Redakcji

Ciekłych kryształów

substancje, które w pewnych warunkach (temperatura, ciśnienie, stężenie w roztworze) przekształcają się w ciekły kryształ. stan, który jest pośredni między krystalicznymi. stan i płyn. Tak jak w przypadku konwencjonalnych cieczy, ZH. Posiadają płynność, ale charakteryzują się samoistnych anizotropii w komunikacie (opt., Elektrycznych. Magnetyczne, itd) W nieobecności uporządkowania dalekiego zasięgu, w trójwymiarowy układ cząsteczek (atomów, cząsteczek). Dlatego ciekłokrystaliczny. państwo jest często nazywane. również mezomorficzny (mezofaza). Na diagramie fazowym przedział temperaturowy na istnienie ferroelektryków jest ograniczony do topienia stałych kryształów i tak dalej. th-oświecenie, z ciekłym kryształem. mętne próbki stają się przezroczyste z powodu topnienia mezofazy i jej przekształcania w izotropową ciecz. Cząsteczki ciekłego kryształu. Cpd. mają kształt pręta lub dysku i mają tendencję do osiadania. równolegle do siebie. T. jest nazywany. Termotropowe ciekłe kryształy powstają z termochemii. wpływ na wejście. Takie JC tworzą na przykład. , aromatyczne pochodne. Cpd. , zawierające naprzemienne liniowe i cykliczne. grupowanie (pierścienie benzenowe). Ciekły kryształ. faza jest najczęściej tworzona w przypadku, gdy podstawniki w cząsteczce znajdują się w pozycji para . Duża liczba termotropowych ciekłych kryształów.Cpd. m. b. przedstawione wzorem ogólnym:


X = NCH zwykle CSN, -CH 2 CSN 2 H, HC = SLF

ES (O) CHNHCH. Końcowe grupy Y i Z m. grupy alkilowe i alkoksylowe, halogeny, grupy cyjanowe, nitrowe i aminowe itp. Przykłady pewnych kwasów tłuszczowych podano w tabeli. Często sztywne fragmenty cząsteczek, , cykliczne. Grupy określające istnienie mezofazy nazywane są "mezogenicznymi". Obecność rozgałęzień w cząsteczkach prowadzi do zawężenia przedziału temperaturowego dla istnienia mezofazy.


K - krystaliczny. Stan I - izotropowej cieczy (stopione), N - nematiki, S (S a , S B , S F - smektyczne, D - discotics Ch - cholesterics liotropowe J., tworząc przy rozpuszczaniu niektórych B-B, a zwłaszcza kwas p-celeration, wodne p ry mydła, lipidy, polipeptydy, białka, DNA, itd., z wytworzeniem F ..... k. a. pewien zakres stężeń, a m-s. jednostki strukturalne liotropową Zh. formation supramolekularnym grudnia typów rozmieszczonych między p-Erator i posiadającą cylindryczny, kulisty, i tym podobne. postać. w zależności od położenia pręta Cząsteczki są trzy rodzaje DOS J. K -..... smektyczne, nematyczne cholesterycznego smektycznych oraz Zh k (. nazywane są smektyczną oznaczają S) cząsteczki są ułożone w warstwach ciężkości wydłużonych cząsteczek są w równych odległościach od siebie i samolotów. są ruchome w dwóch wymiarach (na płaszczyźnie smektycznej) Długie osie molekuł mogą być usytuowane prostopadle do płaszczyzny warstwy smektycznej (ortogonalne smektyki, ryc. 1, a) i pod pewnym kątem do warstwy (skłonni smektykowie, ryc. 1, b).


Ryc. 1. Struktura smektyczne (A i b) nematyczna (A), ciekłe kryształy ( A - prostopadłe, B skośne ułożenie cząsteczek).

Ponadto możliwy jest uporządkowany i nieuporządkowany układ molekuł w samych warstwach. Wszystko to umożliwia tworzenie różnic. polimorficzne modyfikacje. Znany jest sv. tuzin polimorficznych smektyków. zmiany, oznaczone literami alfabetu łacińskiego, smektycznych A, B, C, i T d.. (albo S A S B S C itp.). Formacja smektyka. fazy są charakterystyczne dla ciekłego kryształu. Cpd. , których cząsteczki zawierają długie końcowe grupy alkilowe lub alkoksylowe Y i Z z liczbą atomów węgla 4-6. Nematic. J W. (Nematics N), charakteryzują się orientacji, aby w rum osie podłużne cząsteczek są ułożone jednokierunkowo w nieuporządkowanym rozmieszczeniu cząsteczkowej ciężkości (fig. 1c). Nematic. typ JC są tworzone przez związek. , w cząsteczkach, z których występują krótkie grupy alkilowe lub alkoksylowe (liczba atomów węgla [3]). Ryc. 2. Struktura cholesterycznych ciekłych kryształów; Kropkowana linia pokazuje skok spiralny; strzałki wskazują kierunek długich osi cząsteczek.


Cholesterol. typ mezofazy (cholesteryczny

Chol ) jest tworzony przez dwie grupy komórek. : pochodne optycznie aktywnych steroidów, Ch. arr. cholesterol (stąd nazwa) i związki niesteroidowe. , należące do tych samych klas komórek. , które tworzą nematyczny. Zh.K., ale posiadający chiralność (azometiny podstawione alkilem, alkoksy-, acyloksy, pochodne cynamonu-c-t, związki azowe i azoksylowe itp.). W cholesterolu. Cząsteczki cząsteczki są zlokalizowane w taki sam sposób, jak w nematycznym, ale w każdej warstwie cząsteczki są obracane względem swojego położenia w sąsiedniej warstwie o pewien kąt. Zasadniczo realizowana jest struktura opisana przez spiralę (ryc. 2). V-va z cząsteczkami w kształcie dysków (dyski D) może tworzyć J.k. Cząsteczki k RYH upakowany w kolumnie (uporządkowania dalekiego zasięgu w orientacji płaszczyzn cząsteczek tarczowych) lub są umieszczone tak jak w nematics (uporządkowanie dalekiego zasięgu nie występuje) (fig. 3 A i B). Osobliwa struktura ciekłego kryształu. Cpd. , zapewniając kombinację kolejności w układzie cząsteczek z ich wysoką ruchliwością, określa szerokie obszary praktyczne. Kierunek korzyści. orientacja cząsteczek osiowym wektor jednostkowy lub dyrektora może łatwo zmieniać się pod wpływem dec. ext. czynniki - t-ry, futro. napięcie, napięcie elektryczne. i magn. pola. Ryc. 3. Struktura dyskotycznych ciekłych kryształów:


a - faza kolumnowa; b faza nematyczna.

Bezpośrednią przyczyną orientacji lub reorientacji reżysera - anizotropii lepkosprężystych, Opt. elektryczny. lub magn. w środowisku. Z kolei zmiana świadczeń. orientacja cząsteczek powoduje zmianę w optyce. elektryczny. i innych w JC, to znaczy stwarza możliwość kontrolowania tych swań przez stosunkowo słabe efekty zewnętrzne. wpływa, a także pozwala zarejestrować określone skutki. Elektrooptyczne. sv-va nematic. J. celu. Powszechnie używane systemy przetwarzania i wyświetlania informacji wskaźników alfanumerycznych (zegarki elektroniczne, kalkulatory, monitory i tak dalej. N.) optycznie. zamknięcia i inne lekkie urządzenia zaworowe. Zalety tych urządzeń - niskie zużycie mocy (rzędu 0, 1 mW / cm

2 ) zasilania niskiego napięcia (nesk w.), Co umożliwia, na przykład. , połącz ciekły kryształ. wyświetla z układami scalonymi i tym samym zapewnia miniaturyzację urządzeń wskaźnikowych (telewizory z płaskim ekranem.ekrany). Spiralna struktura cholesterolu determinuje ich wysokie właściwości optyczne. aktywność (o kilka rzędów wielkości większa niż w przypadku konwencjonalnych cieczy organicznych i kryształów stałych) oraz zdolność do selektywnego odbijania kołowo spolaryzowanego światła w zakresie widzialnym, IR i UV. Wraz ze zmianą temperatury, skład medium, siła elektromagnesu. pole zmienia skok spirali, któremu towarzyszy zmiana w optyce. w szczególności kolor. Umożliwia to pomiar temperatury ciała poprzez zmianę koloru ciekłego kryształu, który kontaktuje się z ciałem. Ciekły kryształ. Termografia jest wykorzystywana w technologii do wizualizacji promieniowania podczerwonego, promieniowania mikrofalowego, jako nieniszczących metod kontroli w mikroelektronice, itp., w medycynie - do diagnozy wielu naczyniowych i ostrych stanów zapalnych. choroby. Szczególne miejsce wśród ciekłych kryształów. in-in zajmują polimery. JM polimeru termopropylowego otrzymuje się przez "inkluzję chemiczną" grup mezogenicznych w składzie makrocząsteczek liniowych i grzebieniowych. Pozwala to nie tylko na znaczny wzrost liczby ciekłych kryształów. wejście, ale także znacznie rozszerza ogólne zrozumienie natury ciekłych kryształów. stan. Na bazie polimerów możliwe jest otrzymanie ciekłego kryształu. szkło, film, włókno i powłoka z określonym anizotropowym sv-you. Mezogeniczne grupy makrocząsteczek łatwo orientują się w mezofazie pod wpływem zewnętrznych cząsteczek. pola (mechaniczne, elektryczne, magnetyczne) i na końcu. chłodzenie polimeru poniżej temperatury zeszklenia, powstała struktura anizotropowa jest utrwalana w stanie stałym. Zastosowanie liotropowego ciekłego kryształu. Stan na etapie przetwarzania polimerów o sztywnym łańcuchu jest nowym sposobem uzyskania wysokowytrzymałych, wysokomodułowych materiałów polimerowych. Kościół został otwarty w 1888 rokuReinitzer i O. Lehmann. Liczba opisanych JC przekracza kilkadziesiąt tysięcy i stale rośnie. Lit. : Female P.J. de. Fizyka ciekłych kryształów, trans. z angielskim. , M., 1977; Blinov LM, elektro- i magnetooptyczne ciekłych kryształów. M., 1978; Plate NA, Shibaev VP, Ridge-like Polymers and Liquid Crystals, M., 1980; Pikin SA, Transformacje strukturalne w ciekłych kryształach, M ... 1981, Sonin AS, Wprowadzenie do fizyki ciekłych kryształów, Moskwa, 1983; Amerik Yu. B., Krenzel BA, Chemia ciekłych kryształów i mezomorficznych układów polimerowych. M., 1981, Modern Crystallography, tom 4, Moskwa, 1981, str. 425-83 B. P. Shibaev.

Encyklopedia chemiczna. - M .: radziecka encyklopedia. Ed. I. L. Knunyants. 1988.