Жидкий кристалл нематическая фаза

Холестерические жидкие кристаллы представляют собой оптически активные нематические фазы, поскольку их молекулы ориентированы относительно одна другой, образуя надмолекулярную структуру спирального типа. Поэтому можно ожидать, [c.382]

В качестве датчиков температуры используют жидкие кристаллы, в которых тип жидкой фазы зависит от температуры. Молекулы этих веществ, в зависимости от температуры, выстраиваются в определенном порядке, создавая так называемые нематические, холестерические или смектические мезофазы. Рассеиванием белого света термоиндикаторы создают цветную картину температурных распределений при изменении цвета от красного к синему. Для избежания обратного рассеяния света от подложки, на контролируемый материал либо наносят черное покрытие, либо используют зачерненные жидкокристаллические пленки, в которых сама пленка играет роль покрытия. [c.254]

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]

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]

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]

I — межмолекулярные взаимодействия // — контактные (фазовые) взаимодействия, Д — ДИ-, три-, тетрамеры М — мицеллы (сферические, эллипсоидальные и др.) ПМ — полвмероподобные мнцеллы [71] ЖК — жидкие кристаллы (смектические и нематические фазы) К — трехмерные кристаллы НДС — структуры низкой дисперсности ВДС— высокодисперсные структуры (включая студни), НС — надмолекулярные структуры. [c.173]

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]

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]

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]

В то же время близость полученных значений s к соответствующим значениям для нематических жидких кристаллов позволила выдвинуть предположение о возможности образования жидкокристаллических граничных структур полярными жидкостями с асимметричными плоскими (включающими бензольное кольцо) молекулами. Как можно предположить, граничные фазы таких жидкостей отличаются от нематиков меньшими значениями параметра s, пространственной ограниченностью и механизмом образования. [c.210]

Заметим, что метастабильное состояние нематических жидких кристаллов (при Т > Т ), стабилизированное полем поверхностных сил, наблюдалось экспериментально [87, 88], что подтверждает правильность рассмотренной теории. Действие поверхностных сил, как показано в работе [89], может вести для некоторых жидких кристаллов также и к обратному эффекту — образованию (при Т < Т ) изотропной приповерхностной фазы в контакте с объемным жидкокристаллическим состоянием. [c.212]

Жидкое состояние по своей yi является аморфным физическим состоянием и может быть получено плавлением кристаллических тел с низкой свободной энергией, аморфных твердых тел или жидких кристаллов. Изотропные жидкие фазы ПАВ могут образовывать вынужденную жидкокристаллическую нематическую фазу в том случае, когда силы направлены на выравнивание молекулярных осей (в одну линию). В то время как большинство ПАВ при нормальных условиях являются твердыми телами, немногие все же существуют в виде жидких тел, и в основном — это неионогенные ПАВ. Возможно Тритон (ГХ-100 см. раздел 5.2.2.4) служит наиболее извест- [c.148]

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]

Нематические жидкие кристаллы. Нема по-гречески означает нить. При рассмотрении таких веществ под микроскопом видны тонкие подвижные нити. В нематической фазе центры молекул распределены статистически, как в обычной жидкости, а оси молекул ориентированы параллельно друг другу (рис. 15.8,6). Жидкие кристаллы нематического типа образует, например, п-азоксианизол [c.447]

Некоторые вещества обладают несколькими жидкокристаллическими фазами. Так, п-п -ноноксибензальто-луидин в области температур 70—73° образует жидкие кристаллы смектического типа, а в области 73—76°— жидкие кристаллы нематического типа. Схему фазовых превращений для подобных веществ можно записать [c.97]

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]

Гельмгольца) — свободной энергии, термодинамического потенциала — ничего не остается, как переупаковаться параллельная укладка макромолекул приведет к образованию жидкокристаллической, анизотропной (нематической) или более сложной фаз, все термодинамические характеристики которых подобны таковым низкомолекулярного жидкого кристалла [22]. [c.38]

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]

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]

Термодинамических исследований жидких кристаллов немного, но они все же дают представление о порядках энергетических эффектов, отвечающих переходам твердое вещество — мезофаза и мезофаза — изотропный раствор (Е. М. Баррел). Исследования, выполненные для нематических мезофаз п, п -азоксианизола, дали следующие результаты при температуре 390,6 К теплота перехода твердая фаза — нематическая мезофаза 31,09 Дж/моль, энтропия перехода 79,4 Дж/моль для перехода мезофаза — раствор — соответственно — 735 и 1,80. Барелл в своем обзоре приводит ряд аналогичных данных для разных температур. Эти данные свидетельствуют о том, что тепловые и энтропийные эффекты, отвечающие переходу мезофаз в изотропный раствор, очень малы сравнительно с переходом твердой фазы в мезофазу. Таким образом, мезофаза термодинамически не сильно отличается от обычного изотропного раствора. Это важное обстоятельство еще раз подчеркивает возможность возникновения сложных организаций без существенных термодинамических потерь. Для таких организаций характерны большое разнообразие структурных типов и необычайная легкость превращения одной структуры в другую. Энергия деформации жидких кристаллов очень мала — нанесение жидких кристаллов на не вполне однородную поверхность может сильно изменить структуру . Сочетание лабильности со способностью образовывать различные микро- и макроструктуры определило и биологическую роль жидкокристаллического состояния. Вероятно, системы этого типа возникли в предбиологический период и со хранились в высших формах биологических организаций. [c.268]

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]

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]

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]

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]

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]

Эта простая модель качественно объясняет, во-первых, структурную однородность граничной фазы, и, во-вторых, существование фазовой границы раздела между нею и объемной жидкостью. Из рис. VII.15 можно видеть, что в соответствии с опытом значение пара метра порядка в жидкокристаллической граничной фазе должно быть меньше, чем для обычных нематических жидких кристаллов. При повышении температуры значения AF g растут, что должно вести, как ясно из рис. VII.16, к уменьшерию толщины граничной фазы, действительно наблюдаемому зкспериментально. [c.212]

Одно из возможных изменений может заключаться в том, что при образовании жидкокристаллической фазы тоже надо считаться с сольватацией — без этого трудно объяснить наблюдающиеся и описанные Панковым с сотр. [246] превращения жидких кристаллов в кристаллосольваты при одном только повышении концентрации. Простые формулы, приведенные выше, эту подробность не описывают, но рис. XIV. 4 позволяет установить соответствующие концентрационные границы. В неявной форме взаимодействие с растворителем учитывается формулой (XIV. 4). В частности, если в сухом полимере /о имел сверхкритическое значение, и образование нематической фазы [c.341]

Средняя фаза, состоящая из достаточно длинных стержнеобразных мицелл цилиндрического (иногда квадратного или прямоугольного) поперечного сечения, размещенных на гексагональной упаковке в водной среде. Эта фаза сходна с нематической фазой жидких кристаллов. [c.461]

Считается, что первые серьезные работы, касающиеся полимерных жидких кристаллов, были сделаны Флори мы на них уже ссылались, и никто не оспаривает его приоритета в этой области. Особенно замечательно то, что он описал фазовую диаграмму абсолютно жесткоцепного полимера, способного образовать нематическую фазу, в 1956 г., примерно за 15 лет до того, как такая диаграмма была впервые получена на опыте. Как уже упоминалось, в расчетах Флори фигурировал критериальный параметр f, по поводу абсолютной величины критического значения которого впоследствии возникли сомнения. Менее замеченной осталась выдающаяся, на наш взгляд, работа Ди Марцио [244], который пользовался при описании полимерных мезофаз О, Г-диаграммами Гиббса, в удобстве которых мы уже не раз могли убедиться. [c.351]

Ароматические углеводородные системы образуют жидкие кристаллы неметаллического типа (рис. 90). Они образуются дискообразными молекулами высококонденсированных ароматических соединений плоского строения (рис. 91) или длинными молекулами в виде стержней с ароматическими фрагментами. В нематике возникают области до сотен нанометров с одинаково ориентированными молекулами. Центры тяжести нематической фазы расположены случайно, поэтому в ней не существует дальнего координационного порядка. Оси всех частиц нематики ориентированы в определенном направлении. Методами дифракции рентгеновских лучей может быть исследован ориентационный порядок, характерный длн жидкокристаллических структур. [c.168]

При термообработке нефтяных остатков образуется анизотропная фаза, получившая название мезофазы, которая по своим оптическим и физическим свойствам напоминает нематические жидкие кристаллы С I 3. В настоящее время сложились определенные представления о структурной организации жидкокристаллических сфер мезофазы - это упакованные определенным образом плоские дископодобные моле1 у-лы С 2 Д. Проведены многочисленные исследования, направленные на выявление зависимости характера протекания мезофазных превращений от различных факторов-температуры, давления, химического состава сырья П 3,4 Л. Но, несмотря на общепризнанность факта формирования структуры кокса на стадии мезофазных превращений, в литературе не показано, как влияет динамика изменения сфер мезофазы на структуру получаемого продукта карбонизации. [c.47]

Существенное влияние на качество электродного кокса оказывают коэффициент рециркуляции и давление. Как видно из рис. 2, влияние коэффициента рециркуляции становится заметным при величине его выше 1,4. Как уже указывалось, механизм коксо- рбразования в жидкой фазе можно подразделить на несколько стадий, где наиболее важной для получения хорошо гпафитирующего кокса является стадия образования жидких кристаллов, так называемой мезофазы. При этом происходит параллельная укладка макромолекул ароматических соединений с образованием кристаллитов нематического типа. Предварительная ориентация макромолекул, достигнутая при образовании мезофазы, сохраняется в скелете кокса при дальнейшей его карбонизации. Чтобы добиться параллельной укладки слоев в жидком кристалле, необходима достаточно высокая подвижность макромолекул в коксующейся массе. [c.103]

Лиотропный нематический жидкий кристалл может быть образован не только растворенными в воде молекуламич тержнями, но также и растворенными в воде цилиндрическими мицеллами амфифила, которые будут играть роль стержней (см. раздел 3.5). Такая нематическая фаза может находиться в равновесии с изотропным мицеллярным раствором (а также с ламеллярной и гексагональной фазами [4].). [c.40]

Сосуществование двух фаз в растворе, содержащем молекулычгтержни, наблюдается не только в растворах низкомолекупярных растворенных веществ в изотропных растворителях, но и в растворах полимеров. Нематические жидкие кристаллы полимеров, в частности биологических полимеров, ДНК и белков, будут рассмотрены в гл. 4. [c.40]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология