Жидкий кристалл порядок

В смектических жидких кристаллах молекулы как бы закреплены в плоскостях, перпендикулярных их продольным осям (смектические плоскости). Дальний порядок в расположении поперечных осей и центров тяжести молекул также отсутствует. Текучесть обеспечивается взаимным скольжением смектических плоскостей. [c.40]

Повышенный порядок в расположении молекул у жидких кристаллов обусловлен особым строением молекул, способных взаимодействовать боковыми частями, что приводит к взаимной ориентации молекул. В зависимости от типа ориентации молекул жидкие кристаллы разделяются на несколько групп. [c.165]

Жидкокристаллическое состояние этого вещества существует в интервале температур 116—134°С. В расплаве такого кристалла видны в поле зрения микроскопа тонкие нити. Жидкие кристаллы этого типа называют нематическими или нематиками. В них молекулы расположены параллельно друг другу, образуя ориентационный дальний порядок в одном предпочтительном направлении. Ориентированные нематические жидкие кристаллы обладают оптическими свойствами, аналогичными свойствам одноосной кристаллической пластинки, вырезанной параллельно оптической оси. Разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей у жидких кристаллов составляет 0,35,- тогда как у кальцита она равна [c.251]

Жидкие кристаллы. Процесс плавления кристаллов развивается по мере разрушения кристаллической решетки, теряющей свою устойчивость постепенно. Для решеток, построенных из относительно простых частиц, этот процесс совершается в очень узком интервале температур (металлы, ионные кристаллы), однако и в данном случае удается фиксировать дальний порядок в жидкости рентгенографическим путем (В. И. Кондратьев), т. е. жидкость сохраняет некоторую кристалличность. [c.113]

В таком случае приложение нагрузки т (меньшей предела текучести) к металлу, имеющему несовершенства кристаллического строения, вызовет неоднородное распределение внутренних напряжений в очагах локального плавления приложенное напряжение преобразуется в гидростатическое давление (фазовое состояние близко к жидкому, дальний порядок отсутствует) а в остальной части кристалла напряжение в элементарных объемах подчиняется законам упругости твердого тела. Таким образом, в местах дефектов структуры типа дислокаций возможно равенство т = Р. Например, в работе [16] при вычислении свободной энергии вакансий постулируется справедливость этого соотношения для некоторых областей материалов . [c.28]

Жидкие кристаллы - это большой класс преи. гу щественно органических соединений. Наличие ориентационного порядка предполагает, что их структурные элементы являются анизометричными, чаще всего вытянутой или дисковидной формы. Ориентационный порядок проявляется в том, что выделенные оси структурных эле.ментов - длинные (для вытянутых) или короткие (для дисковидных) - ориентированы вдоль некоторого направления. Таких направлений в пространстве может быть одно (одномерный порядок), два (двумерный) или три (трехмерный ориентационный порядок). [c.147]

Таким образом, мезофаза связана с необычной комбинацией фазового и агрегатного состояния, или плотности и способа упаковки, или упаковки и порядка. Порядок обязательно должен быть дальним, уже по одному этому признаку стеклообразное состояние не есть мезофаза. Однако, при быстром охлаждении жидких кристаллов можно их застекловать из такого наложения мезоморфного и релаксационного состояний возникают тоже уже давно описанные химеры типа твердых нематиков — т. е. твердых жидких кристаллов — в некотором роде, понятие, содержащее двойной парадокс. [c.350]

Не до конца ясным остается вопрос о доменах в лиотропных полимерных системах. По-видимому, эти домены существуют и в покоящихся системах, не подверженных воздействию внешних полей. Формально это можно объяснить наличием все того же особого направления, совпадающего с осью цепи, которое может рассматриваться как внутренний аналог ориентирующего внешнего поля. Ясно, что образование устойчивых доменов возможно, только если при этом понижается энергия Гиббса. В низкомолекулярных жидких кристаллах реализуется квазинепрерывная структура в статических условиях, и ориентационный дальний порядок поддерживается в достаточно больших областях, отчетливо не ограниченных (т. е. направление директора меняется плавно), ситуация меняется лишь при наложении электромагнитных полей. [c.358]

Скорость полимеризации в жидких кристаллах в 5—6 раз выше, чем при жидкофазной полимеризации в растворе при тех же условиях, и молекулярная масса на порядок выше. [c.259]

ЖИДКИЕ КРИСТАЛЛЫ, состояние в-ва, в к-ром оно обладает св-вами как жидкости (текучестью), так и тв. кристалла (анизотропией св-в). Ж. к. образ>тот в-ва, молекулы к-рых имеют удлиненную форму. По степени мол. упорядоченности занимают промежут. положение между ТВ. кристаллами, где существует трехмерный координац. дальний порядок, я жидкостями, в к-рых такой порядок отсутствует. Поэтому жидкокристаллич. состояние часто наз. мезоморфным илн мезофазой. Ж. к. термодинамически устойчивы на фазовой диаграмме им соответствует область, характеризуемая т-рой плавления, при к-рой тв. кристаллы переходят в жидкие, и т-рой просветления, когда они превращаются в обычную изотропную жидкость (при этом мутные образцы становятся прозрачными). [c.203]

КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ, равновесное состояние твердых тел, характеризующееся анизотропией макроскопич. св-в. Осн. признак К. с. на микроскопич. уровне — наличие дальнего порядка, т. е. трехмерной периодичности в расположении частиц (сравни с аморфным состоянием). В т. н. пластич. кристаллах дальний порядок распространяется лишь на положения центра тяжести молекул в отношении ориентации молекул трехмерная периодичность отсутствует. В ориентационно-разупорядоченном состоянии могут находиться не только целые молекулы, но и отд. их фрагменты (напр., метильные группы). В жидкокристаллич, состоянии в-во обладает св-вами как жидкостей, так и кристаллов (см. Жидкие кристаллы). [c.287]

Органические вещества, ведущие себя как жидкие кристаллы, изучаются почти столетие. Однако только в последние тридцать лет жидкокристаллический порядок был обнаружен в полимерных системах. Наиболее ранние сообщения о полимерах с жидкокристаллическим порядком содержатся в работах Остера [1] с водными растворами вируса табачной мозаики (ВТМ) и Робинсона [c.253]

Последний наиболее общий обзор реологии жидких кристаллов был дан Портером и Джонсоном [18]. В то время единственными полимерными системами, имеющими жидкокристаллический порядок, считались растворы биологических молекул и синтетических полипептидов. В целях полноты изложения, а также из-за сходства их реологического поведения с растворами ароматических полиамидов мы начнем обзор с этих систем. [c.256]

В условиях катализа сульфованадаты находятся на поверхности силикагеля в виде раствора в расплавленном пиросульфате калия, который покрывает носитель жидкой пленкой [370, 387, 388, 435, 438 —440, 448]. В зависимости от температуры и состава газовой смеси в этом расплаве преобладают сульфованадаты с тем или иным соотношением К2О SO3 [434]. Сохранение химической индивидуальности этих соединений в условиях катализа, по мнению Базаровой и Борескова, объясняется тем, что в расплаве активного компонента остается ближний порядок [434] и расплав представляет собой своеобразный жидкий кристалл. [c.264]

Строение нематических жидких кристаллов, используемых чаще других мезофаз в качестве растворителей немезоморфных соединений, исследовано весьма подробно и разнообразными методами (см., например [1, главы 1,5]). При этом обычно получают информацию об усредненной упорядоченности (дальний порядок), которая оказывается малополезной применительно к жидкокристаллическим растворам немезогенов. Об этом свидетельствует непредсказуемость кинетики реакций в нематиках, трудности в выборе жидкокристаллических неподвижных фаз в ГЖХ (см. подраздел 2.1), безуспешность попыток осуществления стереоспецифических реакций в холестериках и ряд других проблем. Это со всей определенностью указывает на первостепенное значение дня жидкокристаллических растворов ближней упорядоченности. О наличии ближнего порядка в жидкокристаллических растворах, отличного от дальней упорядоченности, свидетельствует целый ряд экспериментальных фактов. Приведем некоторые из них. [c.250]

Нематические жидкие кристаллы (НЖК). Эти кристаллы не имеют слоистой структуры их молекулы скользят непрерывно в направлении сво-мх длинных осей, вращаясь вокруг ш х, но при этом сохраняют ориентационный порядок длинные оси направлены вдоль одного преимущественного направления. В расположении центров тяжести НЖК отсутствует дальний порядок, они ведут себя подобно обычным жидкостям (например, вязкость и текучесть НЖК сравнимы с таковыми в обычных жидкостях). [c.224]

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]

Между хаотическим движением молекул газа и жидкостей, с одной сторон111, и строгим порядком, свойственным кристаллическим твердым телам, с другой — имеются и промежуточные состояния. Существуют так называемые жидко-кристаллические вещества, которые обладают свойствами жидкости (текучесть) и некоторыми свойствами твердых кристаллов (анизотропией свойств). Жидкие кристаллы образуют вещества, молекулы которых имеют форму палочек или вытянутых пластинок. Взаимное расположение молекул в жидких кристаллах является промежуточным между твердыми кристаллами, где существует трехмерный координационный дальний порядок (упорядоченность в расположении центров тяжести молекул) и ориентационный дальний порядок (упорядоченность в ориентации молекул), и аморфными жидкостями, в которых дальний порядок полностью отсутствует. [c.11]

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]

ЖИДКОСТИ — агрегатное состояние тела промежуточное между твердым и газообразным состояниями. По своей высокой плотности и малой сжимаемости, а также по наличию сильного межмоле-кулярного взаимодействия Ж. близ1 и к твердым телам и существенно отличаются от газов. Наряду с этим, изотропность, текучесть (способность легко изменять внешнюю форму под действием малых нагрузок) приближают их к газам. Вязкость Ж., в отличие от газон, резко падает с повышением температуры. Ж- ограничена со стороны низких температур переходом в твердое или стеклообразное состояние. Для каждого вещества характерна критическая температура, выше которой Ж. не может существовать в равновесии с собстпеиным паром. Под влиянием поверхностною натяжения Ж- стремится приобрести форму шара. Как правило, вещества имеют только одну жидкостную модификацию, за исключением некоторых веществ, для которых наблюдается как нормальная жидкая фаза, так и анизотропные фазы. Это жидкие кристалл , а также гелий, который может находиться в двух жидких фазах. Структура и физические свойства Ж- зависят от химической индивидуальности образующих ее частиц и от характера и интенсивности сил, действующих между ними. В Ж- существует т. наз. ближний порядок , проявляющийся в том, что число окружающих молекул и их взаимное расколожение в среднем для всех молекул одинаково. [c.97]

Некоторые жидкие кристаллы дополнительно имеют частичный трансляционный порядок. Он не южет быть трехмерным, что характерно для твердого кристалла. Но дву- и одномерный трансляционные порядки наблюдаются довольно часто. Характерная особенность структуры жидких кристаллов - их высокая лабильность. Структурные элементы связаны слабыми дисперсионньши силами. Поэтому небольшие внешние воздействия (температура, электрические и. шгнитные поля, механические напряжения) приводят к заметным из,менениям в структуре жидких кристаллов и, следовательно, из.меняют их физические свойства, [c.147]

Одно. мерный ориентационный и трансляционный порядок. характерен и для смектиков. Однако в этих жидких кристаллах директор, описывающий ориентационный порядок в гфеделах каждого слоя, не лежит в плоскости слоев. В смектиках А он перпендику лярен слоям (рис. 12.1.г), в смектиках С наклонен к плоскости слоев (рис. 12.1,<3). Существутот и другие смектики с двумерным трансляционным порядком, но пока они практически не использутотся в известных ЖКК. [c.149]

Однако существует и принципиальное отличие блок-сополимеров от жидких кристаллов — в них отсутствует ориентационный дальний порядок, обязательный для жидких кристаллов. Поэтому разумнее рассматривать суперкристаллическое состояние блок-сополимеров как особое сверхсостояние полимеров, которое нуждается в специальном исследовании. [c.365]

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]

А. А. Берлин при изучении трехмерных полимеров олигоэфира,крилатов отметил [135], что механическая прочность реальных густосшитых олигомерных сеток на несколько порядков ниже расчетных значений, определенных на основе представлений об однородных непрерывных сетках. Анализируя этот факт, он указал, что трехмерная полимеризация олигоэфиров (ОЭА) уже на ранних стадиях не является гомогенным процессом и характеризуется различными скоростями в локальных структурных областях и усредненном объеме. К числу фактов, которые не укладываются в рамки традиционных представлений о гомогенной радикальной полимеризации виниловых мономеров, относятся аномально высокие константы скорости роста цепи для тетрафункциональных ОЗА и зависимость константы скорости роста от молекулярной массы олигомера, возрастание начальной скорости полимеризации ОЭА при введении в состав молекул олигомера ароматических ядер или полярных групп и т. д. 135]. Эти наблюдения находят объяснение при учете ассоциативных образований, существующих в олигомерных жидкостях и подобных надмолекулярным образованиям типа жидких кристаллов. Если время жизни (продолжительность структурной релаксации) ассоциата Ха больше, чем продолжительность существования активного центра при полимеризации т, то ближний порядок жидкости при этом фиксируется в твердом полимере. Экспериментально показано, что Ха —10- с , а х л 10 , с [135], т. е. что Та Т. [c.69]

Каждая глава книги представляет собой самостоятельный обзор всех современных сведений по одному из важных разделов всей проблемы. Гл. 1 (Вендорф), хотя и посвящена рассеянию в полимерных системах, обладающих жидкокристалличеоним порядком, знакомит читателя также с общими вопросами, касающимися жидких кристаллов. Кроме того, в ней дан общий обзор тем, которые будут рассматриваться в некоторых последующих главах. В гл. 2 (Цветков, Рюмцев, Штенникова) рассматривается возникновение жидкокристаллического порядка в макромолекулах на основе углубленного изучения конформаций этих макро Молекул в неассоциированном состоянии. Такие исследования не только являются основой для понимания внутримолекулярного порядка макромолекул с мезогенными сегментами, но очень важны также для понимания межмолекулярной упорядоченности в массе или в концентрированно м растворе. В последующих главах описывается последовательно жидкокристаллический порядок в полимерах с [c.12]

Тот факт, что поли-лара-дифенилакрилат обнаруживает мезоморфный порядок, вполне понятен, так как хорошо известно, что 4- и 4,4 -замещенные дифенилы являются богатым источником жидких кристаллов [56]. Жесткой, анизотропной и сильно поляризующейся дифенильной части, присоединенной к цепи мостиком с сильным поперечным диполем, достаточно, чтобы индуцировать сильные боковые взаимодействия между соседними боковыми группами и привести к слоистой организации, подобной той, которая описана для поли-лара-метакрилоилоксибензойной и иоли-лара-акрилоилоксибензойной кислот [48, 49]. При введении метиленовой группы между основной цепью и дифенильной частью увеличивается гибкость боковой группы, уменьшается ее линейность и ослабляется вторичная связь между боковыми группами. При введении метильной группы в основную цепь уменьшается ее гиб- [c.145]

На рис. 9 показана зависимость S от Ф — объемной доли ПБГ (с отношением осей 140) в диоксане. При малых концентрациях полимера ФСФь 5 = 0 ориентация молекул в этих изотропных растворах не коррелирована. Из экспериментальной фазовой диаграммы [1] для жидкокристаллического раствора ПБГ в диоксане при L/ii=140 мы вычислили Фг = 0,058 двухфазная система — изотропный раствор (i), и жидкий кристалл (/с) — имеет место при Фг<Ф<Ф/с = 0,083. С увеличением Ф от Фг до Фгс увеличивается только относительная объемная доля жидкокристаллической фазы. Величина 5 вблизи фазовой границы Ф/с позволяет считать, что жидкокристаллический порядок в точке нематическо-изотроп-ного фазового перехода характеризуется критическим значением степени порядка 5сл 0,5. Для Ф>Фгс 5 0,75 и не изменяется значительно во всей изученной области концентраций. На рис. 9 показана также нечувствительность S к уменьшению Lid от 140 до 70. Для раствора ПБГ отношение осей L/rf=ll, Ф = 0,13<Фгл iu0,25, и раствор изотропен. [c.196]

В последние несколько лет были получены полимеры из мономеров, которые сами образуют жидкие кристаллы. Типичными примерами являются полимерные эфиры алкоксибензойных кислот. Эти системы отличаются от упомянутых выше тем, что жидкокристаллический порядок в них возникает в результате взаимодействия между боковыми группами вдоль цепи, а не между сегментами основной цепи. Полимеры такого типа были названы гребнеобразными полимерами е жидкокристаллическим порядком. В этих системах наблюдались мезофазы всех трех типов [17]. [c.256]

Каждый тип жидких кристаллов обладает своими собственными геометрическими и оптическими свойствами. На молекулярном уровне это означает, что каждый такой порядок обладает определенной группой симметрии [6]. Большая часть двоякопреломля-ющих биологических систем обнаруживает структуру, симметрия которой совпадает с различными хорошо известными мезоморфными фазами [7]. Таким образом, различные типы мезоморфных порядков широко распространены в живой природе. Мы не должны забывать также, что существуют и истинные трехмерные кристаллы [8]. Важность мезоморфных структур (в том числе и коллоидов) определяется их присутствием в мембранах клеток и клеточных органелл, в клеточных ядрах и хромосомах многих микроорганизмов, в миелиновых оболочках аксонов нервных клеток (особенно распространенных в белом веществе мозга позвоночных), а также в мышечных и скелетных тканях [3, 7, 9—1 ]. [c.277]

Наиболее полно ориентационный порядок в жидких кристаллах и их растворах может быть описан ориентационной функцией распределения, показывающей вероятность нахождения молекулы в определенном направлении по отношению к директору. Однако такие функции для индивидуальных жидких кристаллов и тем более для жидкокристаллических растворов неизвестны. Вместо этого ориентационный порядок обычно характеризуется параметрами порядка. Единственный параметр порядка S, определяемый уравнением (1), достаточен для простейшего случая цилиндрически симметричной нематической структуры, образованной жесткими молекулами цилиндрической формы. Поскольку в действительности такие системы встречаются редко, то описание ориентационного порядка с помощью единственного параметра S является достаточно грубым приближением. [c.246]

Образование надмолекулярных структур, свойственных данному полимеру, в значительной мере определяется гибкостью его макромолекул (см. Гибкость макромолекул, Растворы). Все жесткоцеиные полимеры в отсутствие кинетич. помех образуют в конц. р-ре (или расплаве) термодинамически стабильную жидкокристаллич. фазу нематического тииа (аналогичную лиотропным низкомолекулярным жидким кристаллам), основным признаком к-рой является параллельная упорядоченность молекул в нек-рой области пространства (д о м е н о). В пределах каждого нематич. домена имеет место одноосный ориентационный дальний порядок, в то время как сами домены расположены беспорядочно. Эти домены аналогичны гипотетич. пачка.ч Каргина — Китайгородского — Слонимского, но во много раз превосходят последние по ]>азмерам и по числу входящих в них макромолекул. [c.276]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология