Нематическая фаза

Рис. VI. 22. Схема исчезновения доменной жидкокристаллической структуры при воздействии на нематическую фазу механическим полем (то же в магнитном поле, см. гл. VIII).

Нематической фазой называется молекулярная структура, в которой жидкокристаллические частицы расположены случайно и не имеют дальнего координационного порядка. [c.40]

Для ориентации молекул при исследованиях методом ЭПР можно также использовать [3] нематические фазы жидких кристаллов. В этом случае изучают молекулы растворенного вещества, которые не могут принимать сферическую форму примером может служить молекула [c.207]

Нематическая фаза - жидкокристаллическая структура, центры тяжести частиц которой расположены случайным образом, в связи с чем в ней не существует дальнего координационного порядка. Оси всех частиц внутри элементарного объема одноосно-ориентированы. [c.401]

Молекулы холестерических жидких кристаллов, как и смектических, собраны в монослои, внутри которых они располагаются параллельно друг другу. Однако внутри каждого слоя расположение молекул более напоминает нематическую фазу, а не смектическую. Каждая молекула в слое имеет плоскую конфигурацию, содержит метильные группы, располагающиеся над и под плоскостью молекулы. [c.252]

Другая ситуация возникает, если полимер не может кристаллизоваться (линия III, рис. VI.23). Воздействуя в этом случае, как правило, механическим полем на критерий гибкости /, можно и такой полимер поднять до линии 1—2, т. е. до нематической фазы. Однако никакой или практически никакой теплоты при этом не выделяется, перекаченная во внутреннюю энергию S цепочки (определяющую величину / — см. гл. I) часть энергии внешнего поля AS теперь оказывается ничем не скомпенсированной, и провал системы обратно на линию III может сопровождаться ориентационной катастрофой —типично релаксационным феноменом, при котором волокно или пленка разрывается или рассыпается в пыль под действием внутренних напряжений. [c.220]

Жидкие кристаллы третьего типа (модифицированная нематическая фаза) называют холестерическими. Все соединения, проявляющие холестерические свойства, оптически активны (раздел 25.9.2). Примером могут служить холестерические эфиры (см. выше структурную формулу). При [c.142]

Цифровые экраны в часах и микрокалькуляторах содержат нематические жидкие кристаллы. Нематическая фаза текуча, а молекулы жидких кристаллов полярны. По этим причинам для изменения ориентации молекул достаточно очень слабого электрического поля. Если изменение ориентации вызывает изменение оптических свойств, то жидкие кристаллы можно использовать для выдачи информации (такой, например, как время или дата) на экран. Смена показаний на экране часов контролируется кристаллом кварца, структурные составляющие которого под действием слабого электрического тока колеблются с частотой 32768 колебаний в I с. Кварцевые часы не имеют движущихся частей, что является их большим преимуществом по сравнению с обычными часами. [c.145]

В случае, когда направление осей молекул внутри обр<13ца непрерывно меняется, происходит их закручивание вокруг осей, перпендикулярных продольным осям молекул. Такие явления наблюдаются у модификации нематической фазы — холестерической. Эта структура сходна с отдельными фрагментами микроструктуры игольчатого кокса из мезофазы (рис. 2-3). Возникающие в мезофазе дефекты образуют краевые и винтовые дислокации и особенно дисклинации - структурные неоднородности, связанные с изменениями в расположении молекул относительно главной оси по мере удаления от поверхности мезофазы (рис. 2-4, ). [c.41]

В другом случае, при нагревании смеси карбазола и пиро-меллитового диангидрида в определенном интервале соотношения этих компонентов возникает область эвтектической нематической фазы, образующей при нагревании до 390-520 С анизотропный твердый углерод (рис. 2-7). [c.43]

Взаимодействия возрастают и при очень больших деформациях вследствие их аффинности и соответственно уменьшения поперечника образца при сохранении среднего числа, цепей, проходящих через этот поперечник (число цепей, проходящих через единичное сечение, возрастает). С этим связано явление нерва , наблюдающееся как у кристаллизующихся, так и у некристаллизующихся каучуков. К этому эффекту, обусловленному не только обеднением конформационного набора, но и кристаллизацией или образованием нематической фазы, мы еще вернемся в гл. VI. [c.160]

Средняя группа кривых соответствует гибкоцепному полимеру со сверхкритическим значением /о, который может образовывать лишь складчатые кристаллы. Меняя / любым способом, можно перебросить расплав или раствор в верхнюю область, где возможны три фазовых состояния в этом случае кристаллизация из генерированной искусственно нематической фазы снова приведет к образованию КВЦ, хотя в обычных условиях этот полимер кристаллизуется лишь со сложенными цепями и структура волокон (или пленок) оказывается соответствующей модели Хоземана — Бонара — Петерлина со всеми вытекающими отсюда минусами. [c.219]

X — точка равновесного состояния (нематическая фаза) о —точка неравновесного переохлажденного соетояния (нзотропная фаза). [c.219]

Уместно посвятить несколько слов еще одному необычному эффекту, который можно назвать отрицательной продольной вязкостью, и который присущ полужестким дифильным полимерам с переменным критерием гибкости f. Этот эффект представляет в некотором роде исторический интерес, ибо Флори в своей классической работе 30] рассматривал его как одно из прямых экспериментальных подтверждений теории образования нематической фазы. [c.222]

Суть эффекта состоит в следующем. Если слегка — примерно на 30% — растянуть аморфное волокно или пленку из диацетата целлюлозы и затем поместить их в горячую воду, содержащую 2% фенола и 2% сульфата натрия, происходит спонтанное удлинение образца примерно на 300% (по отношению к начальной длине). Флори предположил, что небольшая начальная вытяжка и последующая пластификация позволяют системе преодолеть активационный барьер и перейти в термодинамически более выгодное состояние с параллельной упаковкой цепей. Но это и есть образование нематической фазы. На рис. VI. 23 этот процесс выглядел бы как кинетически стимулированный переход системы из переохлажденного состояния изотропной фазы (точка у) на соответствующую равновесию при данной температуре линию 1—2 (точка л ), характеризующую нематическую фазу. Более поздние опыты подтвердили полное распрямление макромолекул в этом процессе, но термокинетическая его трактовка несколько ипая. Сначала осуще- [c.222]

При внезапном выключении электрического поля система релаксирует если концентрация жесткоцепных макромолекул была ниже критической концентрации образования нематической фазы (ср. гл. I), раствор как цеЛое переходит в изотропное состояние двойное лучепреломление спадает при этом по экспонен-диальному закону [c.265]

Выще критической концентрации образования нематической фазы электрическое поле должно ликвидировать доменную структуру,. превратив систему в нематический монокристалл , подобный изображенному на рис. VI. 22 аналогичный эффект будет описан в гл. VIII для -нематической системы, помещенной в сильное магнитное поле. [c.265]

Другой пример связан с регистрацией макрорелаксационных процессов в полимерных нематических жидких кристаллах. Мы уже несколько раз упоминали о жесткоцепном волокнообразующем полимере поли-п-бензамиде (ПБА). В соответствии с теорией Флори (см. гл. I и VI) этот полимер при молекулярных массах порядка 10 и концентрациях порядка 10% образует нематическую фазу. Однако фаза эта неупорядс ченна в том смысле, чтО имеет как бы поликристаллическую структуру. Объем раствора распадается на малые домены, границы между которыми образованы дисинклинациями, играющими ту же роль, что дислокации в обычных кристаллах. [c.279]

Обычно кристаллы классифицируют по признакам общей симметрии. В этом отношении жидкие кристаллы можно подразделять на смектические, нематические и холестерические. Для смектических жидких кристаллов, обычно являющихся термотропными, характерен ближний одномерный и ориентационный порядок, что имеет место и у твердых кристаллов. У нематических жидких кристаллов проявляется дальний ориентационный порядок в каком-либо одном направлении. Аналогичный порядок расположения молекул имеют и холестерические жидкие кристаллы, но они отличаются по равновесной структуре и текстуре. Существующие в различных жидких кристаллах видимые в обычный оптический микроскоп дефекты структуры получили название дисинклинаций. Иногда одна часть полимерной системы имеет смектическую, а другая — нематическую фазу. При этом может происходить переход [c.30]

По степени молекулярной упорядоченности различают немагические и смектические жидкие кристаллы. У первых продольные оси молекул ориентированы вдоль некоторого направления (дальний ориентационный порядок), а ориентация поперечных осей молекул и расположение их центров тяжести не упорядочены, что обеспечивает свободу поступательных перемещений молекул. Поэтому вязкость вещества в нематической фазе лишь незначительно отличается от вязкости [c.39]

Жидкие кристаллы нематического, смектического и холестерического типов широко используются в газовой хроматографии. В нематической фазе молекулы свободно перемещаются только в параллельных плоскостях. Поэтому нематические жидкие кристаллы типа п, п -азоксифеиетола [c.304]

Некоторые жидкие кристаллы могут находиться и в смектическом, и в нематическом состояниях. Фазовые превращения таких веществ из кристаллического состояния в жидкое при повышении температуры проходят по схеме кристалл смектиче-ская фаза->-нематическая фаза->-жидкость. Все эти превращения—фазовые переходы первого рода, сопровождающиеся изменением внутренней энергии, плотности и энтропии системы. Энтальпия перехода жидкого кристалла в жидкость в десятки раз меньше энтальпии плавления, а энтальпия перехода смектической фазы в нематическую еще меньше. [c.166]

Жидкие кристаллы диамагнитны. Их магнитная восприимчивость вдоль длинной оси молекул больше, чем в перпендикулярном направлении. Благодаря этой особенности молекулы жидких кристаллов в магнитном поле ориентируются вдоль его силовых линий. Практически полная ориентация достигается в слабых магнитных полях. Тонкий слой ориентированного магнитным полем жидкого кристалла по свойствам аналогичен пластине, вырезанной из твердого монокристалла. Это свойство нематической фазы создает очень простой способ получения жидких монокристаллов прн помощи воздействий магнитного поля, в то время как выращивание твердых монокристаллов сталкивается со значительными трудностями. [c.245]

Приведенные примеры показывают, что жидкие кристаллы существуют в определенном температурном интервале, внутри которого возможны переходы от смектической фазы к нематической, и наоборот. Если одно и то же вещество обладает смектической и нематической фазами, то температура смектической фазы всегда ниже нематической. При нагревании или охлаждении вещества, молекулы которого имеют право-левую симметрию, фазовые переходы от твердых кристаллов к изотропной жидкости и наоборот происходят по схеме [c.253]

Элементом разупорядоченности является также параллельный сдвиг молекул вдоль оси . Эти нарушения описываются функцией сдвига т(2), которая получается переносом центров масс всех молекул вдоль оси 2. Для идеального кристалла центры масс всех молекул совмещаются в точках, отстоящих друг от друга на расстоянии с, равном толщине смектического слоя (рис. 10.6, а). При наличии сдвигов функция т(г) обнаруживает максимумы и минимумы (рис. 10.6, б). Для нематической фазы функция сдвига не обнаруживает ни максимумов, ни минимумов центры масс молекул образуют вдоль оси почти непрерывный ряд точек, что эквивалентно бесконечно малым статическим трансляциям, функция т(г) имеет постоянное значение (рис. 10.6, в). [c.257]

Определение периодов идентичности. При исследовании жидких кристаллов в некоторых случаях целесообразно применять уравнение Вульфа—Брэгга для определения периодов идентичности смектической и нематической фаз. Выше отмечалось, что в случае рассеяния рентгеновского излучения молекулярными жидкостями можно пользоваться формулой [c.260]

На рис. 10.10 показана схема основных рефлексов на рентгенограммах ориентированных нематической фазы и смектических мезофаз А и В. Рефлексы смектической фазы А в меридиональном направлении вызваны рассеянием рентгеновского излучения на молекулярных слоях. Они почти точечны и имеют второй и третий порядки. Это говорит о строгой слоистости и высокой степени ориентации молекул в слоях. Экваториальные рефлексы являются следствием периодичности расположения молекул в слое. Угловое размытие этих рефлексов в пределах 20—30 С вызвано наклоном молекул в слое относительно оси 2. [c.263]

Дифракционные рефлексы смектических фаз А и В соответствуют съемке, когда поток рентгеновского излучения скользит вдоль смектических слоев. Если же его направить перпендикулярно смектическим молекулярным слоям, то на рентгенограмме отчетливо вырисовывается гексагональное расположение молекул в слое. На рентгенограмме нематической фазы экваториальные рефлексы более размыты, что является следствием большого наклона осей молекул относительно оси текстуры. Наличие малоугловых меридиональных рефлексов указывает на то, что при переходе вещества из смектического состояния в нематическое слоевая структура полностью не исчезает, а частично сохраняется в высокотемпературной фазе. [c.264]

Жидкие кристаллы бывают трех типов смектические, нематические и холестерические. На рис. 6.16 показано, каким образом соотносятся друг с другом смектическая и нематическая фазы. Смектические жидкости не текут свободно они скользят в одной плоскости. Рентгеноструктурный анализ указывает на структуру, состоящую из последовательности плоских слоев, расстояние между которыми больше, чем расстояние между молекулами в кристалле. Смектическая фаза может плавиться, превращаясь в изотропную жидкость, или по достижении температуры перехода образовать нематическую фазу. Нематическая фаза текуча, рентгеноструктурный анализ показывает, что она похожа на обычные жидкости. При наблюде . , жидких кристаллов в поляризованном свете под микроскопом видны характерные окрашенные структуры. У нематической фазы эти структуры имеют вид нитей. [c.142]

В табл. 4 приведены рассчитанные термодинамические константы. Различие тепловых эффектов свидетельствует о том, что нематическая фаза требует для процесса смешения больше энергии, чем изотропный расплав. Следовательно, она сильнее отличается от регулярного раствора. Этот случай понятен и находится в со гласии с теоретическими представлениями о структуре нематических фаз. [c.456]

Ряс 3 Структура дискотических жидких кристаллов а колончатая фаза, 6 нематическая фаза [c.149]

ТП на основе термотропных жидкокристаллич. полимеров (см. Жидкие кристаллы), напр, нек-рых ароматич. сложных полиэфиров и их сополимеров, состоят из изотропной и анизотропной (чаще всего нематической) фаз. Анизотропная фаза характеризуется самопроизвольной ориентацией выпрямленных макромолекул или их участков и оказывает т.наз. эффект самоарми )ования. Их теплостойкость определяет т-ра плавления жидкокристаллич. фазы, лежащая в пределах 200-250 °С. [c.564]

Для спектров ЯМР существенно, что молекулы растворенного вещества, помещенного в нематическую фазу, сами принимают определенную ориентацию в жидком кристалле. Однако положение молекул растворенного вещества не жестко фиксировано, и они могут двигаться поступательно и вращательно. Впрочем, эти движения не полностью свободны, как в обычной изотропной жидкости, но ограничены структурой жидкого кристалла. Степень упорядоченности растворенного вещества относительно мала, но она достаточна для того, чтобы вызвать появление прямых диполь-дипольных констант между протонами при измерении спектров ЯМР соединений в подобном анизо- [c.360]

Рис. IX. 37. Спектр ЯМР Н метиленхлорида в изотропном (а) и анизотропном (б) окружении (растворитель 202 в нематической фазе).

На рис. VI 1.15 показаны рассчитанные по уравнению (VII.7) зависимости AF от S для различной температуры. При Т < — температура фазового перехода нематика в изотропную жидкость) на кривой AF (s) имеется один минимум, соответствующий объемной нематической фазе с определенным значением параметра порядка S. При Т = Тс минимальное значение Af становится равным нулю, что отвечает равенству свободных энергий нематической (при S = 0,44) и изотропной (при s = 0) фаз, находящихся в состоянии термодинамического равновесия. При Г > Тс и s > О все значения AF > 0 существующая при s > О область минимума отвечает, очевидно, метастабильным состояниям жидкокристаллической фазы, отделенным от более устойчивого в этих условиях изотропного состояния потенциальным барьером. При некоторой температуре [c.211]

Экспериментальные методы в химии полимеров - часть 2 (1983) -- [ c.64 ]

Введение в курс спектроскопии ЯМР (1984) -- [ c.360 ]

Экспериментальные методы в химии полимеров Ч.2 (1983) -- [ c.64 ]

Сверхвысокомодульные полимеры (1983) -- [ c.162 , c.169 , c.170 ]

Неионогенные моющие средства (1965) -- [ c.108 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология