Жидкий кристалл холестерическая 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]

Интересны изменения окраски при наблюдении под постоянным углом зрения, но при изменении температуры препарата. При охлаждении его на воздухе создается градиент температуры. Благодаря этому в центре препарата можно видеть изотропный расплав, по краям покровного стекла — начинающие расти твердые кристаллы, а в промежутке между этими фазами — холестерический жидкий кристалл. Если конфокальную текстуру превратить в плоскую (для этого достаточно надавить на покровное стекло палочкой), то можно наблюдать, как вновь возникшая структура заблестит всеми цветами спектра. В нагретых местах она будет иметь сине-фиолетовую окраску, в более холодных, примыкающих к твердой фазе,— красную. [c.52]

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]

Если медленно изменять температуру расслаивающейся жидкости, помещенной между призмами рефрактометра Аббе (см. гл. IX), то в момент расслаивания появляется вторая граница полного внутреннего отражения, соответствующая новой фазе. Аналогичная картина наблюдается при нагревании в рефрактометре Аббе веществ, образующих жидкие кристаллы возникающая в момент плавления холестерическая жидкость дает в поле зрения рефрактометра две границы полного внутреннего отражения, соответствующие обыкновенному и необыкновенному лучам. Дальнейшее нагревание расплава приводит к постепенному уменьшению разности их показателей преломления и исчезновению второй границы, когда жидкость становится изотропной. Это явление предлагалось использовать в качестве простого метода определения температурной области существования холестерических жидких кристаллов [45]. [c.68]

Термин ЖИДКИЙ кристалл является более широким — в различные модели жидких кристаллов включено объяснение калориметрических, дифракционных, оптических свойств и свойств течения. Соответствующие свойства полифосфазенов напоминают свойства жидких кристаллов, но поместить изучаемые объекты в существующие классификационные схемы для жидких кристаллов трудно [51, 52]. Существование холестерической фазы в полифосфазенах маловероятно, поэтому следует выбирать между нематическим и смектическим типами. Наблюдавшиеся резкие дифракционные пики характерны для смектического типа, а не нематического 51]. Псевдогексагональная упаковка встречается в определенных смектических структурах [52, 53], поэтому термин смектический использовался для описания псевдогексагональных фаз в полимерах [41, 54]. Однако более правильным было бы сохранить этот термин для обозначения структур, имеющих слои в третьем измерении, а также упорядоченную упаковку в остальных двух измерениях, как, например, для некоторых акриловых полимеров с длинными боковыми цепями [54], а не использовать его для обозначения более часто встречающихся псевдогексагональных структур [41]. [c.337]

Холестерическая сверхструктура присуща также термотропным жидким кристаллам, образованным из нерацемической смеси хи-ральных (оптически активных) молекул. Интересно отметить, что закрученность компенсируется в жидких кристаллах, состоящих из равных количеств правого и левого изомера (в таких случаях образуется нематическая сверхструктура с параллельной упорядоченностью молекул). И наоборот, закрученная сверхструктура может образоваться в нематической фазе при добавлении небольших количеств хиральных молекул. Очевидно, что существует фундаментальная связь между хиральностью и холестерической за-крученностью молекул, т. е. углом фо, отличным от нуля. [c.191]

В настоящей работе будут рассматриваться только растворы немезоморфных соединений в термотропных жидких кристаллах (системы мезоген—немезоген). В системах этого класса обычно сохраняется тип мезофазы жидкокристаллического растворителя, хотя известны и исключения, например образование холестерической, фазы в системах нематик—хираль-ный немезоген. Поэтому отнесение жидкокристаллических растворов немезоморфных веществ к лиотропным жидким кристаллам представляется неоправданным, так как в лиотропных системах тип упорядоченности очень часто определяется прежде всего составом системы. В связи со сказанным выще жидкокристаллические растворы немезоморфных веществ следует выделить в самостоятельный класс жидкокристаллических многокомпонентных систем. Системы немезоген-немезоген можно подразделить на две группы. К одной группе относятся лиотропные системы немезоген-немезоген, а к другой — термотропные системы этого типа. [c.220]

В ряде случаев при п.лавлении в капилляре не происходит образования расплава с мениском, а наблюдается мутный вязкий расплав, прилипающий к стенкам капилляра. Это один из существенных признаков образования смектической фазы. При образовании холестерической мезофазы может возникнуть радужная окраска, характер которой зависит от температуры. Однако окраска проявляется только в том случае, если плавящийся холестерический жидкий кристалл имеет плоскую текстуру, для образования которой необходимы подходящие условия. [c.69]

При охлаждении изотропного расплава холестерические жидкие кристаллы образуют конфокальную текстуру (рис. 30) следовательно, можно заключить, что они обладают слоистостью. Казалось бы, такие жидкие кристаллы можно отнести к смектическому типу. Но это не так. Прежде всего не известно ни одного вещества, которое могло бы (в соответствующем температурном интервале) образовывать и холестерическую и нематическую фазы. В то же время известно много веществ, которые при температуре, превыщающей соответствующий интервал, находятся в холестерической фазе, а при более низкой переходят в типично смектическую. Такой переход сопровождается выделением скрытой теплоты. [c.45]

Есть вещества, у которых одна из жидкокристаллических фаз может быть монотропной. Например, твердые кристаллы холестерилкаприната при нагреве до 82,2° плавятся в жидкие кристаллы холестерического типа последние при 90,6° образуют изотропную жидкость. При охлаждении до 90,6° жидкие кристаллы, холестерического типа появляются вновь и могут быть переохлаждены до 78°. В этой точке наблюдается появление смектических жидких кристаллов, которые существуют вплоть до 53°, а затем начинают расти твердые кристаллы. Таким образом, схему фазовых превращений для подобных веществ можно записать ТК - ХЖК ИЖ [c.98]

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]

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]

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]

Уже много лет мы знаем, что в некоторых растворах жестко-цепных полимеров может возникать нематическая (или холестерическая) упорядоченность, и для многих из нас в этом нет ничего непостижимого. Однако внезапно, благодаря открытиям как американских, так и советских физикохимиков этот вопрос выдвинулся на передний план из некоторых нематических фаз, содержащих палочкобразные макромолекулы, оказалось возможным получение волшебных волокон , как это показано Дж. Престоном в гл. 4. Воадействие этих открытий напоминает о том времени, когда группой исследователей Американской радиопромышленной корпорации (R A) было открыто динамическое рассеяние нематиков в электрических полях, что сразу же привело к резкому увеличению числа исследований в области жидких кристаллов во многих странах. [c.9]

Поскольку а-спиральная макромолекула хиральна, не удивительно, что в лиотропных жидких кристаллах реализуется холестерическая фаза. В то же время они обнаруживают особое свойство — аномальную компенсацию, которая показывает, что в лиотропном жидком кристалле направление холестерической закрученности зависит от нехирального растворителя. Направление холестерической закрученности, т. е. право- или левозакрученность. [c.191]

Способностью образовывать холестерическую мезо-фазу обладают мезогенные соединения, содержащие по крайней мере один асим.метрический углеродный атом, обусловливающий хиральность (оптическую активность) соединения. К этой группе жидких кристаллов относится два типа соединений — производные оптически активных стероидов и нестероидные соединения, принадлежащие к тем же классам химических соединений, что и нематические жидкие кристаллы, но обладающие хираль-ностью — так называемые хиральные нематогены. [c.24]

Палочкообразные молекулы в растворе или в неразбавленном состоянии, очевидно, могут образовывать либо холестерическую, либо нематическую мезофазу. Согласно Робинсону [2], оптические свойства растворов ПБГ в некоторых растворителях подобны свойствам холестернческих жидких кристаллов. Такие ароматические полиамиды, как поли-пара-бензамид (ППБА) или поли-лара-фенилентерефталамид (ППФТФА), в сильных кислотах или диал-киламидах образуют нематические мезофазы [4]. Поведение этих систем согласуется, по крайней мере качественно, с предсказаниями Флори [13] о разделении растворов палочкообразных молекул на упорядоченную и неупорядоченную фазы [14]. Важнейшими переменными, определяющими начало анизотропии, являются молекулярный вес, концентрация полимера, температура и тип растворителя. [c.255]

Образование микрокристаллов в упорядоченных растворах полимеров может преобразовать истинную мезофазу (жидкую и двояконреломляющую) в гель [3, 98]. Как показано на рис. 31, при постепенном понижении концентрации растворителя в анизотропном растворе полимера появляются микрокристаллические пучки полимерных волокон. В такой двухфазной системе полимерные цени могут погружаться в жидкую фазу и переходить от одного кристалла к другому. Вся система становится гелем со сшивками, возникшими вследствие микрокристаллизации. Более поздние работы [22, 99] показывают, что последовательные стадии этого процесса могут и не быть так просты. Некоторые синтетические полипептиды, например полибензил-Ь-глутамат (ПБГ), образуют а-спирали и дают холестерические мезофазы в таких растворителях, как диоксан (см. гл. VI). Рентгенограммы показывают наличие локальной гексагональной упорядоченности в этих жидких кристаллах. Расстояние между полимерными цепями зависит от концентрации раствора. Растворитель выступает в роли смазки в гексагональной решетке и облегчает взаимное скольжение волокон (как в мышцах). При испарении большей части растворителя в некоторых областях упаковка полимеров достигает максимальной плотности, и взаимное положение цепей фиксируется. Раствор перестает быть жидким. Эти преобразования могут и не затраги- [c.307]

Некоторые жидкие кристаллы могут претерпевать химическое отверждение, сохраняя при этом двойное лучепреломление и прочие структурные характеристики-. Аналогично мы можем заполи-меризовать изотропные, холестерические и смектические фазы некоторых мезогенных мономеров. Например, можно получить полимеры моно- и диакрилатов шиффова основания, проведя полимеризацию при температуре их мезоморфии [ЮО, 101]. По мере углубления процесса полимеризации жидкий характер этих мезофаз быстро ликвидируется. При образовании тройного сополимера холестеринакрилата с названными материалами получается твердая винтовая нематическая фаза. [c.308]

Жидкими кристаллами называют такие вещества, которые с повышением температуры переходят из твердой фазы сначала в смектическую, нематическую или холестерическую и только после этого в жидкую фазу. Находясь в нематической фазе, такое соединение селективно разделяет геометрические изомеры ароматического ряда. Примеры соответствующих разделений даны в табл. 4.8. [c.128]

Переход X—Н. Известно, что ячейка с холестерическим жидким кристаллом, имеющим конфокальную текстуру, сильно рассеивает свет. Если диэлектрическая анизотропия ХЖК положительна (Де>0), то при включении электрического поля происходит полная раскрутка холестерических спиралей, что означает переход из холестерической фазы в нематическую. Структура образовавшегося под действием электричеокого поля нематического жидкого кристалла гомеотропна, и ячейка становится совершенно прозрачной. При выключении электрического поля новь образуется холестерический жидкий кристалл с конфокальной текстурой и ячейка возвращается в исходное рассеивающее состояние. Пороговое поле полной раскрутки холестеричеокой спирали определяется выражением [c.174]

Упомянутая выше классификация по мерности упорядочения, используемая Греем [1], где аморфным веществам отвечает нульмерный порядок, нематическим жидким кристаллам — одномерный, смектическим — двухмерный и истинным кристаллам — трехмерный, является условной. Более строгое определение упорядочения в мезофазах сводится к следующему. В нематических мезофазах существует порядок лишь в отношении одинаковой (или близкой) ориентации больших осей молекул, что может быть описано ориентационным параметром порядка 5=(3 СО8 0—1)/2, где 0 — угол разориентации молекул относительно оптической оси (директора) микрообъема нематической фазы. В смектических мезофазах кроме ориентационного порядка существует координационный (трансляционный) порядок, отражающий регулярность чередования смектических слоев, т. е. их трансляцию (повторение) вдоль некоторой оси. В этом смысле смектическая мезофаза отвечает двухмерному порядку в отличие от одномерного в случае нематической мезофазы. Что касается холестерической мезофазы, то она занимает своеобразное положение. В ней сочетается нематическая упорядоченность в пределах одной плоскостл с существованием регулярной спиральности семейства таких плоскостей. [c.16]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология