Кристаллы жидкие нематические и смектические

Рис. 4.38. Теоретическая взаимосвязь границ переходов с длиной молекул жидкого кристалла (о) и смектическим (т) и нематическим (5) параметрами порядка (б).

КРИСТАЛЛЫ ЖИДКИЕ НЕМАТИЧЕСКИЕ И СМЕКТИЧЕСКИЕ [c.589]

Правда, непрерывная анизотропия, которая проявляется, на пример, в непрерывном изменении с направлением скорости рас пространения света, коэффициента теплопроводности или коэф фициента теплового расширения, присуща не только кристалли ческому состоянию. У некоторых веществ она спонтанно возни кает и в жидкой фазе (смектические и нематические фазы) ) Для кристаллов же характерна дискретная анизотропия, кото рая проявляется в том, что в определенных направлениях наблюдаются некоторые векторные свойства, отсутствующие в соседних направлениях. Такова анизотропия скорости роста кристалла или анизотропия коэффициента отражения рентгеновских лучей. [c.12]

Удлиненная форма молекул жидкокристаллических веществ способствует сохранению дальнего порядка в некотором интервале температур. По общей симметрии и характеру упорядочения молекул жидкие кристаллы подразделяют на смектические, нематические и холестерические. Примером вещества, образующего жидкие кристаллы смектического типа (рис. 10.2, а), может служить этиловый эфир п-азоксибензойной кислоты [c.250]

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]

Оптические свойства смектических жидких кристаллов похожи на свойства таких трехмерных кристаллов, как кварц. Нематические жидкие кристаллы наименее упорядочены. В них молекулы ориентированы таким образом, что их длинные оси параллельны, однако они ие образуют слоев. Холестерические жидкие кристаллы похожи на смектические тем, что в них молекулы также образуют слои, в пределах каждого из которых длинные оси молекул параллельны, но в соседних слоях оси молекул ориентированы под некоторым углом друг к другу [c.49]

По признаку симметрии жидкие кристаллы делят на смектические, нематические и холестерические. [c.446]

В литературе, кроме терминов жидкие кристаллы , текучие кристаллы , мезоморфное состояние (смектическое и нематическое), встречаются и другие названия анизотропные жидкости , паракристаллы . Но наиболее употребляемыми оказались термины смектические жидкие кристаллы и нематические жидкие кристаллы . Эта терминология используется и в нашей книге. [c.9]

Выяснение Фриделем [4] основных типов строения жидких кристаллов (нематического, смектического и холестерического) (рис. 1), исследования термодинамики этого класса веществ как-то не находили отклика у большинства физиков, и в учебниках в основной иерархии состояний вещества — газообразном, жидком и твердом — почти никто не упоминал о мезофазах — жидких кристаллах. А. В. Шубников был одним из первых, кто понял необходимость четкого выделения этого класса веществ. Его монографии — одни из немногих, в которых обязательно отводилось место вопросу жидкокристаллического состояния вещества [1—3]. Он отмечал, что обычное термодинамическое рассмотрение агрегатных состояний веществ, предполагающее существование трех фаз, не отражает внутреннего строения вещества и не отве- [c.12]

В зависимости от вида упорядочения осей молекул жидкие кристаллы разделяются на три разновидности нематические, смектические и холестерические. [c.8]

Ские жидкие Кристаллы отличаются более высоким порядком ориентации молекул по сравнению с нематическими. Молекулы располагаются также параллельно вдоль своих длинных осей. Центры масс молекул скоординированы. Вследствие этого жидкий кристалл имеет слоистое строение. Однако слои могут располагаться по-разному один к другому. Так, в разновидности смектической фазы а (рис, 111.56, Б) центры масс молекул в слоях лежат в плоскостях, перпендикулярных длинным осям молекулы. В этих плоскостях расположение центров масс беспорядочно. У смектической фазы б центры молекулярных масс в слоях располагаются в плоскостях, параллельных длинным осям молекул. У фазы а одна ось симметрии, а у фазы б две оси симметрии. Третья разновидность смектической фазы в наблюдается в случае гексагональной упаковки молекул в отдельных слоях. У фазы в единственная степень свободы трансляционного движения — скольжение слоев относительно друг друга. [c.244]

Наблюдаются особенности в фазовых превращениях перечисленных классов жидких кристаллов. Смектическая мезофаза при повышении температуры обычно переходит в нематическую, а последняя — в изотропную жидкость. Холестерические жидкие кристаллы при повышении температуры переходят непосредственно в изотропную жидкость. Следовательно, у некоторых веществ могут наблюдаться не одна, а две разновидности мезофаз. [c.244]

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]

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]

Однако известно уже несколько тысяч веществ, которые в жидком состоянии обладают, как и твердые кристаллы, анизотропными свойствами. Такие вещества называют жидкими кристаллами. Своеобразие структуры жидких кристаллов проявляется в том, что образующие их частицы могут свободно перемещаться друг относительно друга, при этом их ориентация сохраняется. Частицы или располагаются таким образом, что их оси ориентированы нитеобразно в одном направлении, или размещены в параллельных слоях, внутри которых движение частиц разупорядоченно. Первый тип жидких кристаллов называют нематическим или нитеобразным, второй — смектическим (смегма — мыло). Жидкокристаллическое состояние, реализуется, например при растворении в воде ацетата холестерина, олеатов калия и аммония, различных липидов, а также других веществ, как правило, органической природы, молекулы которых имеют нитеобразную структуру. Анизотропность жидких кристаллов влияет на их электрические, оптические и магнитные свойства. [c.75]

В жидких кристаллах, называемых нематическими, дальняя упорядоченность чисто ориентационная. Она характеризуется тем, что существует преимущественное направление ориентации осей молекул, но центры масс расположены беспорядочно рис. IV. 18,а). Возможность образования такой структуры Определяется геометрическими характеристиками молекул, асимметрией их формы. Показано, что дальняя ориентационная упорядоченность возникает (в некотором интервале значений плотности) во флюиде из твердых стержней без притяжения, но на структуру реальных нематиков влияют, безусловно, и силы межмолекулярного притяжения. В жидких кристаллах, называемых смектическими, имеется одномерная или двумер- [c.200]

Другой особенностью жидких кристаллов является высокая оптическая активность, т. е. способность менять поляризацию. Холестерические кристаллы способны поворачивать плоскость поляризации на сотни полных оборотов. С учетом этих структурных особенностей для изучения текстуры жидких кристаллов широко применяются поляризационно-оптические методы [55]. Эти методы в сочетании с другими позволяют классифицировать жидкие кристаллы. Для нематических жидких кристаллов часто наблюдается шлирен-текстура. Такие текстуры возникают из-за неоднородной ориентации молекул. В структуре этого типа обнаруживается множество нитевидных образований. Для пленок толщиной, меньшей 0,1 мм, наблюдаются шлирен-текстуры с точечными сингулярностями. Это пучки темных полос, исходящих из отдельных точек-сингулярностей, которые представляют собой вертикальные нити. Такие структуры различаются числом темных полос. Обычно видны точки с двумя или четырьмя темными полосами. Точечные сингулярности-это проекции нитей, ориентированных перпендикулярно подложке. В пленках, толщиной более 0,1 мм нити свободно перемещаются и образуют прямые и изогнутые полосы. Шлирен-текстуры наблюдаются также в смектических кристаллах. Существует семь разновидностей смектических структур, в большинстве которых молекулы расположены слоями толщиной около одной или двух длин отдельных молекул. В зависимости от молекулярного порядка внутри слоев различают смектические кристаллы со структурированными и неструктурированны.ми слоями. [c.48]

Предпосылкой образования холестерической структуры является особенность строения молекул холестерина. В состав этих молекул входят труднодеформируемые плоские скелеты, состоящие из пятичленных и шестичленных колец. Группы атомов на концах выступают из плоскости. Такая структура не имеет центра симметрии и оптически активна. Поэтому холестерические жидкие кристаллы вращают плоскость поляризации проходящего света. Им, как и смектическим и нематическим жидким кристаллам, свойственно двойное лучепреломление. [c.254]

ПИ длина гибкой развязки оказывает влияние как на природу мезофаз (мезофазы), тах и на фазовые переходы. В табл. 3.7 показаны некоторые примеры полиметакрилатов, содержащих 4-метоксибифенил в качестве мезогенной группы, с развязками различной длины. Полимер без развязки образует смектическую мезофазу, полимер с самой короткой развязкой дает нематическую мезофазу, а полимеры с более длинными развязками вновь образуют смектические мезофазы. Как и для низкомолекулярных жидких кристаллов, тенденция к смектическому мезоморфизму возрастает при удлинении развязки. В то же время большинство полимеров без развязок проявляет смектический мезоморфизм (табл. 3.1, 3.2, 3.7). При введении гибкой развязки температура просветления падает, а затем для полимеров с длинными развязками возрастает. [c.87]

Специфически действующими веществами хмогут быть также жидкие кристаллы. Так называются некоторые вещества, свойства которых лел ат между свойствами кристаллических твердых веществ и нормальных изотропных жидкостей. Жидкие кристаллы могут существовать в трех фазах — смектической, холестерической и нематической. В последней фазе молекулы могут свободно пере- [c.173]

Специфически действующими веществами могут быть также жидкие кристаллы. Так называются некоторые вещества, свойства которых лежат между свойствами кристаллических твердых веществ и нормальных изотропных жидкостей. Жидкие кристаллы могут существовать в трех фазах — смектической, холестерической и нематической. В последней фазе молекулы могут свободно перемещаться только в параллельных плоскостях. В связи с такой упорядоченной структурой нематические жидкие кристаллы проявляют селективное сродство по отношению к линейным молекулам. Они удерживают, например, п-замещенные бензолы сильнее, чем Л1-изомеры. [c.63]

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 — термодинамически устойчивое состояние веще-стпа, промежуточное по своим свойствам между жидким состоянием и кристаллическим. На диаграмме состояния Ж- к. всегда имеют четкую замкнутую область устойчивого существования. Известно около 3000 органических веществ, способных к образованию Ж- к. Молекулы этих веществ имеют удлиненную форму, а наличие боковых ответвлений сокращает область существования Ж. к. Для Ж. к. известны две структурные формы существования 1) нематическая форма, при которой молекулы вытянуты параллельно друг другу, и 2) смектическая форма, в которой молекулы образуют слои, располагаясь перпендикулярно к плоскости этих слоев. Некоторые коллоидные системы, например водные растворы мыл, дают образования типа Ж. к., называемые лиотропными. По мере увеличения количества растворителя система становится сначала смектической, затем нематической и, наконец, переходит в изотропную жидкость. В смектических мыльных растворах молекулы мыла образуют двойные слои, обращенные полярными группами к воде, выполняющей роль прослойки между этими двойными слоями. Наличие такой структуры объясняет моющее действие мыльных растворов. Исследование Ж- к. имеет важное значение для теории строения вещества и представляет большой интерес для техники, био-логин медицины. [c.97]

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, получающиеся из индивидуальных веществ в определенной области температур, называют термотропными (например, метоксибензилиденбутиланилин). Лиотропные жидкие кристаллы образуются с участием растворителя (в частности, это водные растворы мыл). Если индивидуальное вещество способно образовывать и нематическую, и смектическую фазы, то при повышении температуры фазовые переходы происходят в следующей последовательности [c.201]

Мезоморфные состояния. Вещества, состоящие из цепных молекул, могут быть переведены в состояние, промежуточное (мезоморфное) между твердым и жидким. При плавлении или растворении таких веществ получают жидкие (по агрегатному состоянию) системы, но характеризующиеся анизотропией свойств, что является признаком кристаллического состояния вещества. Поэтому такие системы называют жидкими кристаллами. Различают жидкие кристаллы термотропные, полученные нагреванием твердых кристаллов, и. лиотропные, образовавшиеся в результате растворения вещества. По структуре (рис. 31) жидкие кристаллы могут быть нематическими (от греч. nema — нить) и смектическими (от греч. sme ta — мыло). В последнем случае кроме продольной ориентации молекул явно выражено их [c.87]

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]