Голубая фаза

Прекрасный пример, иллюстрирующий отмеченное свойство процесса познания, дают исследования свойств холестерических жидких кристаллов. Чем детальней их изучали, тем больше и больше недоуменных вопросов можно было задать по поводу их свойств. Перечислим только некоторые из них. Почему холестерики гораздо сильней всех известных веществ вращают плоскость поляризации света Почему направление вращения плоскости поляризации света зависит от длины волны света Почему в поглощающем свет холестерике для света определенной длины волны поглощение может исчезнуть Наконец, что происходит с некоторыми холестериками вблизи температуры перехода в изотропную жидкость, где, по данным эксперимента, возникает жидкость с трехмерной пространственной периодичностью, или, как ее называют, голубая фаза [c.76]

Голубая фаза — загадка, которой сто лет. Еще в начале века уже упоминавшийся ранее немецкий ученый Леман обнаружил, что в узком температурном интервале (порядка 1°) вблизи точки перехода изотропная жидкость — холестерик некоторые вещества обладают промежуточной фазой, отличной от изотропной жидкости и от холестерической фазы [3]. Впоследствии наблюдения Лемана подтверждали многие исследователи и, в частности, английский исследователь Грей, который дал название этому промежуточному состоянию голубая фаза . [c.85]

Характер молекулярного упорядочения в голубой фазе нельзя считать еще окончательно установленным. Обсуждается несколько различных возможностей, однако проводимые в настоящее время интенсивные экспериментальные и теоретические исследования дают основание надеяться, что в ближайшее время загадка голубой фазы будет решена. Здесь же стоит подчеркнуть, что независимо от того, какая (или какие) из обсуждаемых возможностей структуры голубой фазы реализуются в природе, голубая фаза дает пример необычно интересного и весьма сложного структурного состояния, изучение физики которого интересно с точки зрения самых общих позиций и значение полученных здесь результатов оказывается шире собственно проблемы жидких кристаллов как таковой. [c.86]

Рис. 25. Модель возможной кубической структуры, голубой фазы а) элементарная ячейка кубической решетки, б) распределение директора в сечении, сое падающем с гранью элементарной ячейки

Новости о голубой фазе. В главе VI рассказывалось уже об успехах в изучении загадочной и необычной разновидности жидких кристаллов, голубой фазы. Однако исследования здесь развиваются столь стремительно и достижения за последний год столь значительны, что заслуживают того, чтобы коротко рассказать о них. [c.154]

Следует, однако, подчеркнуть и принципиальное отличие голубых фаз от обычных кристаллов. Если в кристаллах решетку образуют атомы, строго периодически расположенные в пространстве (каждый в своем узле кристаллической решетки), то в голубой фазе трехмерно периодической в пространстве оказывается только ориентация молекул, образующих ЖК. При этом сами молекулы не закреплены в узлах решетки, а, как в обычной жидкости, сравнительно свободно перемещаются в пространстве относительно друг друга. Однако (что совершенно необычно) в процессе этого перемещения они изменяют свою ориентацию согласованным образом так, чтобы в результате сохранялась трехмерная периодичность их ориентаций в пространстве. Существенно также, как уже отмечалось, что период этой решетки ориентаций гораздо больше (приблизительно в тысячу раз), чем период решетки обычных кристаллов. [c.155]

В. холестериках ориентационный порядок тоже однох[ерный, но есть и одномерное транс.ляционное упорядочение (рис. 12.1,6). Последнее проявляется в том, что структуры расположены слоя.ми. В пределах каждого слоя порядок чисто нематический, но при переходе от с.лоя к слою д1фектор поворачивается на небольшой угол. В результате образуется спиральная слоистая структура. Не так давно найдены холестерики с дву- и трехмерны.м ориентационным упорядочением, называемые "голубыми фазами". Их детальная структура еще неизвестна, но достоверно установлена кубическая упаковка спиральных фрагментов. [c.148]

Следует обратить внимание также на образование в изученных системах в узком интервале температур (несколько десятых градуса) вблизи температуры переходахолестерикив изотропную жидкость так называемой голубой фазы. Эта фаза наблюдалась во всем интервале концентраций от чистого Пб до Х ред (на рис. 9 область существования этой фазы не показана из-за узости температурной области ее существования). [c.232]

Вскоре после 1940 г. в Швеции в результате проводившегося во все возрастающем масштабе протравливания зернового посевного материала метилртутьдицианамидом концентрация Нд в семенном материале достигла 15—20 мг/кг. В результате этого к началу пятидесятых годов стали выявляться большие прямые потери среди зерноядных птиц, таких как различные виды голубей, фазаны, домашние куры, серые куропатки и овсянки. Вторым звеном этой наземной пищевой цепи, загрязненной ртутью, были хищные птицы и совы, питающиеся зерноядными птицами пустельга, ястреб, сокол-сапсан, филин. Эти виды частично также погибли или перестали размножаться. Например, пустельга в некоторых районах Швеции уже почти полностью вымерла, а поголовье соколов-сапсанов и ястребов очень заметно уменьшилось. Если в данном случае ртуть и не была единственной причиной (могли действовать и другие биоциды, а иногда в незначительной мере и некоторые экологические факторы), главную роль в этой экологической катастрофе сыграла именно ртуть. [c.27]

Даже в отношении выбора материала данная работа неполна. В частности, не обсуждаются лиотропные вещества. Мне кажется, что нужно еще несколько лет, чтобы лучше понять их. То же замечание справедливо и в отношении экзотических смектических фаз D, Е, F, G. .. и голубой фазы некоторых эфиров холестерина. Эти фазы очень интересны, но, по крайней мере по моему мнению, мы понимаем их слишком плохо, чтобы обсуждать в этой книге. Моя цель — скорее разъяснение, чем компиляция. Собирая соответствующий материал в течение последних трех лет, я понимаю, что нынешний вариант еще очень далек от этой цели, но надеюсь, что, несмотря на очевидные недостатки, книга поможет жидко-кристальщикам выработать единый общий язык. [c.10]

Интересно отметить образование голубой фазы в ЖК полимерах холестерического типа, обнаруженной недавно в холеетеринсодержащем гомополимере акрилового ряда [46] и холестерических сополимерах на основе волисилоксана с боковыми холестериновыми группами [47, 48]. [c.367]

Некоторые исследователи даже считают, что первое аблюдение жидкокристаллического состояния первооткрыватель жидких кристаллов Рейнитцер провел именно на голубой фазе. Несмотря на такой солидный возраст открытия, до самого последнего времени голубая фаза оставалась загадочнь м состоянием. Долго подвергался сомнению сам факт ее существования. И только в самое последнее время достигнут прогресс в установлении ее природы, причем наиболее эффективными методами ее изучения оказываются оптические исследования. [c.85]

Прежде чем переходить к изложению преостявлений о природе голубой фазы, опишем наблюдаемые на опыте свойства этой фазы. Итак, эта фаза наблюдается у некоторых производных холестерина, существует в узком температурном интервале между изотропной жидкостью и обычной холестерической фазой. Причем ее легче наблюдать именно при понижении температуры, т е. двигаясь по температуре от изотропной жидкости. Экспериментально установлено, что для голубой фазы [c.85]

Изложенные факты позволяют считать твердо установленным высказанное еще Леманом предположение, что голубая фаза представляет собой новую разновидность жидких кристаллов и не является просто специфической текстурой холестериков. То, что потребовалось столь долгое время для признания голубой фазы как самостоятельного фазового состояния жидких кристаллов, является следствием необычных физических свойств этого состояния, в частности, того, что оно термодинамически стабильно в очень узком температурном интервале порядка 0,5—1 градуса, однако может быть переохлаждено на несколько градусов ниже температуры фазового перехода. Более того, есть основания считать по калориметрическим и оптическим измерениям, что в пределах этого узкого интервала термодинамической устойчивости осуществляется фазовый переход между тремя различными и термодинамически устойчивыми фазами. [c.86]

Возможная структура голубой фазы была предложена еще в 1969 году немецким исследователем А. Заупе. Основываясь на наблюдаемой оптической изотропии, он предположил, что в голубой фазе реализуется объемно центрированная кубическая решетка точечных дефектов ориентации директора и, исключая непосредственную окрестность этих дефектов, локальная конфигура- [c.86]

Предположения о структуре голубой фазы подтверждаются и другими оптическими измерениями. В частотных зависимостях пропускания света образцами для голубых фаз проявляется наличие нескольких порядков брегговских отражений в виде минимумов пропускания для определенных частот. Интересный вывод делаетсм в связи с наблюдаемой температурной зависимостью линейных размеров элементарной ячейки голубой фазы. Для нее размеры элементарной ячейки убывают с ростом температуры. [c.87]

Изложенное выше состояние исследований голубой фазы холестерических кристаллов даже при их явной нэззвершеккости показывает, что голубая фаза пред- [c.87]

ЖК. Выяснилось, что можно выращив -.ь монокристаллы голубой фазы, которые имеют правильную огранку, подобную огранке кристаллов горного хрусталя или алмаза. Удивительно существование ступенек роста у монокристаллов голубой фазы и дислокации в ее решетке, т. е. дефектов, типичных именно для настоящих кристаллов, совсем таких же на внешний вид, как в настоящих дэисталлах. А удивляться здесь есть чему ведь размеры элементарной ячейки голубой фазы, а следовательно, масштабы ступенек роста и дислокаций у нее в тысячи раз больше, чем у обычных ристаллов Но и это еще не все. Голубая фаза проявляет аналогию с упругими свойствами настоящих кристаллов, и ее решетка, как и у них, может испытывать упругие деформации и даже упругие колебания. Подчеркнем, что необычным свойством дляЖК здесь являются упругие колебания голубой фазы. Деформации структуры ЖК, как вы знаете, наблюдаются и у других разновидностей ЖК. Однако у других их разновидностей при снятии сил, вызвавших деформацию, структура ЖК возвращается в недеформированное состояние релаксационным образом, не совершая колебаний относительно равновесного состояния. И только у голубой фазы, как у настоящих кристаллов, проявляются упругие колебания, т. е. колебания структуры около равновесного положения. [c.155]

Значительный прогресс в выяснении природы голубых фаз связан с работами советского физика-теоретика С. А. Бразовского и его соавторов. Ими была исследована проблема голубых фаз в рамках теории фазовых переходов Ландау и, в частности, представлены теоретические основания для объяснения описанных свойств голубых фаз. Было показано, что возможно существование голубых фаз без дефектов ориентации молекул, а предложенная А. Заупе модель голубой фазы как решетки дефектов (о ней говорилось в главе VI) является одной, но далеко не единственной возможностью строения голубых фаз. [c.156]

Работы С. А. Бразовского стимулировали интенсивные экспериментальные исследования голубых фаз. Их исследовали при наложении внешних электрических полей, прикладывая давление и другие механические воздействия. При этом применялись самые разнообразные физические методы исследований тепловые измерения, ядерный магнитный резонанс, механические измерения и т, д. Но конечно, самыми информативными оказались оптиче-г [c.156]

Оптические исследования с широким применением поляризационных измерений позволили установить, что низкотемпературная фаза ВР-1 обладает объемно-центрированной кубической решеткой, которая описывается одной из федоровских пространственных групп, обозначаемой О , а фаза BP-II обладает простой кубической решеткой и относится к другой федоровской группе 0 . Что же касается фазы BP-I1I, которую еще называют фоговой или туманной из-за очень сильного рассеяния света в ней и которая непосредственно предшествует по температуре переходу в изотропную жидкость, то ее природа до сих пор еще не ясна. В частности, в числе конкурирующих рассматриваются возможности того, что она состоит из очень малых, хаотично ориентированных относительно друг друга областей с корреляцией ориентаций молекул, или представляет собой фазу с очень сильно развитыми флуктуациями направлений ориентации молекул. Выдвинута также модель, по которой она предствляет собой эмульсию мельчайших капелек холестерической фазы в изотропной жидкости. Как видите, при всех достижениях в изучении голубых фаз остается еще и немало вопросов, на которые предстоит ответить исследователям. [c.157]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология