ВУЗ:
Составители:
37
Долгое время жидкие кристаллы оставались экзотическими объек-
тами исследований физиков и химиков, но в 1963 г. в США был запа-
тентован метод регистрации ИК (инфракрасного) и СВЧ (сверхвысоко-
частотного) излучений с помощью тонкой плёнки жидкого кристалла,
который изменял цвет с нагреванием. Этот метод позволил создать про-
изводство надёжных и экономичных цифровых и буквенных индикато-
ров, основанных на том, что тонкий слой жидкого кристалла помещает-
ся в соответствующую плоскую ячейку с прозрачными электродами.
Под влиянием электрического поля, подаваемого на электроды, ЖК из-
меняет свой цвет и тем самым вызывает индикацию. С этих пор ЖК
находят все новые и зачастую неожиданные практические применения.
В последнее время установлено, что ЖК имеют большое значение также
и для решения фундаментальных проблем в биологии и медицине.
По своим общим свойствам ЖК можно разделить на две большие
группы: 1) термотропные ЖК, образующиеся в результате нагревания
твёрдого вещества и существующие в определённом интервале темпе-
ратур и давлений и 2) лиотропные ЖК, которые представляют собой
двух- или более компонентные системы, образующиеся в смесях
стержневидных молекул данного вещества и воды (или других поляр-
ных растворителей). Эти стержневидные молекулы имеют на одном
конце полярную группу, а большая часть стержня представляет собой
гибкую гидрофобную углеводородную цепь. Такие вещества называ-
ются амфифилами (амфи – по гречески означает с двух концов, филос –
любящий, благорасположенный). Примером амфифилов могут слу-
жить фосфолипиды.
Амфифильные молекулы, как правило, плохо растворяются в воде,
склонны образовывать агрегаты таким образом, что их полярные группы
на границе раздела фаз направлены к жидкой фазе. При низких темпера-
турах смешивание жидкого амфифила с водой приводит к расслоению
системы на две фазы. Одним из вариантов амфифилов со сложной
структурой может служить система мыло–вода. Здесь имеется алифати-
ческий анион СН
3
–(СН
2
)
n–2
–СО
2
–
(где n ~ 12…20) и положительный ион
Nа
+
, K
+
, NН
4
+
и др. Полярная группа СО
2
стремится к тесному контакту
с молекулами воды, тогда как неполярная группа (амфифильная цепь)
избегает контакта с водой. Это явление типично для амфифилов.
Термотропные ЖК подразделяются на три больших класса.
1. Нематические жидкие кристаллы. В этих кристаллах отсутст-
вует дальний порядок в расположении центров тяжести молекул, у них
нет слоистой структуры, их молекулы скользят непрерывно в направ-
лении своих длинных осей, вращаясь вокруг них, но при этом сохра-
няют ориентационный порядок: длинные оси направлены вдоль одного
преимущественного направления. Они ведут себя подобно обычным
жидкостям. Нематические фазы встречаются только в таких вещест-
вах, у молекул которых нет различия между правой и левой формами,
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- …
- следующая ›
- последняя »
