Similar presentations:
Жидкие кристаллы
1.
«Жидкиекристаллы»
2.
Жидкие кристаллы (сокращённоЖК) — это фазовое состояние, в
которое
переходят
некоторые
вещества
при
определенных
условиях (температура, давление,
концентрация в растворе).
3.
Свойства ЖКЖидкий кристалл обладает свойствами и жидкости, и
кристалла:
•Подобно обычной жидкости, жидкий кристалл обладает
текучестью и принимает форму сосуда, в который он
помещен.
•Он обладает свойством, характерным для кристаллов упорядочиванием в пространстве молекул, образующих
кристалл.
•Не имеют жёсткую кристаллическую решётку.
•Наличие порядка пространственной ориентации молекул
•Осуществление более сложного ориентационного порядка
молекул, чем у кристаллов.
4.
Виды жидких кристаллов1. Термотропные ЖК, образующиеся в
результате нагревания твердого вещества и
существующие в определенном интервале
температур и давлений.
2. Лиотропные ЖК, которые представляют
собой двух или более компонентные
системы, образующиеся в смесях
стержневидных молекул данного вещества и
воды (или других полярных растворителей).
Эти стержневидные молекулы имеют на
одном конце полярную группу, а большая
часть стержня представляет собой гибкую
гидрофобную углеводородную цепь. Такие
вещества называются амфифилами.
5.
История открытия жидких кристалловЖидкие кристаллы открыл в 1888 г.
австрийский ботаник Ф. Рейнитцер. Он
обратил внимание, что у кристаллов
холестерилбензоата и
холестерилацетата было две точки
плавления и, соответственно, два
разных жидких состояния — мутное и
прозрачное.
Ф. Рейнитцер
6.
Научное доказательство былопредоставлено
профессором университета
Карлсруэ Отто Леманом после
многолетних исследований, но даже
после появления в 1904
году написанной им книги «Жидкие
кристаллы» открытию не нашлось
применения.
7.
Долгое время физики и химики в принципе непризнавали жидких кристаллов, потому что их
существование разрушало теорию о трёх состояниях
вещества: твёрдом, жидком и газообразном. Учёные
относили жидкие кристаллы то к коллоидным
растворам, то к эмульсиям.
8.
В 1963 г. американец Дж. Фергюсониспользовал важнейшее свойство
жидких кристаллов — изменять цвет
под воздействием температуры —
для обнаружения невидимых
простым глазом тепловых полей.
После того, как ему выдали патент на
изобретение (U.S. Patent 3 114 836),
интерес к жидким кристаллам резко
возрос.
9.
РазновидностиТермотропных ЖК
В зависимости от вида упорядочения
осей молекул жидкие кристаллы
разделяются на
Нематические
Смектические
Холестерические
10.
•Нематические жидкие кристаллы.n
Схематическое
изображение
нематического
жидкого
кристалла.
11.
Смектические жидкие кристаллыСхематическое
изображение жидкого
кристалла в
смектической фазе
12.
Холестерические жидкие кристаллы13.
Методы изучения жидких кристаллов1. Визуальная политермия
2. Поляризационная микроскопия
3. ДСК
14.
Фазовые переходы вещества в капиллярах из кристаллическогосостояния в изотропное (а), смектическое, далее в изотропное (б),
нематическое, затем в изотропное (в), смектическое, нематическое и
далее в изотропное (г).
15.
Текстуры жидкихкристаллов
16.
Нематическая шлирен-текстура17.
Конфокальная текстура холестерика18.
Холестерическая полигональнаятекстура «отпечатки пальцев»
19.
Веерная текстура холестерика20.
Конфокальная текстурасмектика
21.
Веерная текстура смектика А22.
Кривая ДСК.23.
Применение жидких кристаллов1. Одно из важных направлений
использования жидких кристаллов —
термография. Подбирая состав
жидкокристаллического вещества,
создают индикаторы для разных
диапазонов температуры и для
различных конструкций.
Цифровой ЖК
индикатор
температуры
выхлопных газов
Цветной графический индикатор
изменения температуры и влажности.
24.
2. Применение в ЖК в медицине:термометры, приборы для лечения и
диагностики.
ЖКмедицинский
термометр
жидкокристаллический индикатор
(в интенсивной терапии, реанимации)
Прибор низкочастотной
терапии «Радиус-01»
25.
3. С помощью жидких кристаллов обнаруживают пары́вредных химических соединений и опасные для
здоровья человека гамма- и ультрафиолетовое
излучения. На основе жидких кристаллов созданы
измерители давления, детекторы УФи.
Измеритель параметров
окружающей среды
26.
4. Информационная техника. От первых индикаторов,знакомых всем по электронным часам, до цветных
телевизоров с жидкокристаллическим экраном прошло
лишь несколько лет. Такие телевизоры дают изображение
весьма высокого качества, потребляя меньшее количество
энергии.
ЖК циферблат
ЖК монитор
27.
5. Широкое применение ЖК получили в сферах промышленногопроизводства, а так же в ювелирном деле. Некоторое время тому назад
необычной популярностью в США пользовалась новинка ювелирного
производства, получившая название “перстень настроения”. За год было
продано 50 миллионов таких перстней.
28.
6. Применение ЖК в транспорте,в радиолокационных
измерительных приборах,
дисплеях.
радиолокационный
измеритель
скорости «ВИЗИР».
Жидкокристаллический дисплей
в автомобиле