Состояние жидкокристаллическое нематическое

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]

Два электрооптических эффекта эффект памяти и эффект фазового перехода холестерического состояния в нематическое позволяют создать на основе хиральных нематиков высокоэффективные жидкокристаллические индикаторы. [c.33]

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]

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]

Внутри основных жидкокристаллических мезофаз есть свои ПОДСОСТОЯНИЯ, переходы между которыми связаны с измерениями симметрии и тоже являются фазовыми переходами первого рода. Наиболее интересное и употребимое подсостояние нематического состояния — холестерическое, в котором нематический порядок реализуется в практически плоском (двумерном) 350 [c.350]

Однако имеются некоторые признаки, свидетельствующие о том, что специальная обработка аморфных образцов, например их вытяжка,. может привести к структуре, отличной от структуры обычной аморфной фазы. Если такой полимер, как полиэтилентерефталат, вытягивать в особых условиях, перед образованием чисто кристаллического состояния возможно образование целого ряда различных промежуточных состояний, которые часто могут быть отнесены к паракристаллическим. Эти промежуточные состояния напоминают жидкокристаллическое состояние. Как сообщил Бо-нарт [41], в процессе вытяжки происходит развитие кристаллической структуры. Эта структура образуется через нематическую гексагональную упаковку, которая при более высокой степени вытяжки переходит в смектическую структуру. При различных степенях вытяжки появляются различные кристаллографические плоскости. [c.31]

В зависимости от молекулярной структуры, в которую включена анизотропная хиральная холестериновая часть, можно различить крученые нематические фазы и крученые смектические фазы последняя встречается тогда, когда отношение концевых взаимодействий к боковым становится небольшим. Сам холестерин изотропен, и только замена гидроксила соответствующим заместителем в стерине может вызвать жидкокристаллическое поведение. Склонность холестерической части обусловливать жидкокристаллическое состояние, несмотря на структуру, которая не полностью удовлетворяет условиям образования мезофазы, до некоторой степени загадочна. [c.148]

Вероятно, палочкообразные молекулы в жидкокристаллическом состоянии обладают ближним порядком, типичным для нематических мезофаз. Жидкие кристаллы могут быть легко ориентированы сдвигом как непо средственно в фильере, так и после выхода из нее. Коагуляция волокна в прядильной ванне фиксирует ориентацию волокон. В результате формуются волокна, которые наряду с необычно высокой прочностью обладают высоким начальным модулем и жесткостью (прочностью при разрыве). При этом нет необходимости подвергать волокна горячей вытяжке для обеспечения ориентации и высоких прочностных свойств. Если для достижения ориентации требуется горячая вытяжка, как, например, в случае прядения волокон из изотропных растворов, то появляется избыточная кристалличность и сформованные волокна обладают более высоким модулем с соответствующим уменьшением относительного удлинения и прочности при разрыве (т. е. работы разрыва). [c.166]

До сих пор обсуждались работы, в которых анализировались спектры, относящиеся к области быстрого вращения зондов. В другой ситуации, в условиях предельно медленного вращения, спектр содержит информацию о распределении зондов по ориентациям. Расшифровка такого спектра позволяет исследовать функции распределения зондов по углам, либо извлекать частные характеристики этого распределения по характерным точкам спектра [152—155]. Наиболее детально функция распределения зонда ВАА в одном из нематических жидких кристаллов, переохлажденном в ориентированном состоянии, изучена в работах [154, 155]. При этом получено, что ориентирующее внутримолекулярное поле в нематическом жидком кристалле задается в действительности потенциалом более общего вида, чем потенциал (11.84), как это предполагалось ранее. Выявление этого факта имело существенное значение для дальнейшего развития молекулярно-статистической теории жидкокристаллического состояния (см. [156, 157]). [c.161]

В зависимости от расположения молекул в объеме различают два типа жидкокристаллического состояния смектическое и нематическое. В нематическом состоянии центры тяжести удлиненных молекул расположены беспорядочно. Длинные оси молекул ориентированы вдоль определенного направления допускается вращение вокруг длинной оси молекул (рис. 6.30, б). В случае смектического состояния центры тяжести удлиненных молекул, находящихся на равноотстоящих друг от друга плоскостях, подвижны в двух измерениях. Вращение молекул возможно вокруг их длинных осей (рис. 6.31, в). [c.271]

На рис. VI 1.15 показаны рассчитанные по уравнению (VII.7) зависимости AF от S для различной температуры. При Т < — температура фазового перехода нематика в изотропную жидкость) на кривой AF (s) имеется один минимум, соответствующий объемной нематической фазе с определенным значением параметра порядка S. При Т = Тс минимальное значение Af становится равным нулю, что отвечает равенству свободных энергий нематической (при S = 0,44) и изотропной (при s = 0) фаз, находящихся в состоянии термодинамического равновесия. При Г > Тс и s > О все значения AF > 0 существующая при s > О область минимума отвечает, очевидно, метастабильным состояниям жидкокристаллической фазы, отделенным от более устойчивого в этих условиях изотропного состояния потенциальным барьером. При некоторой температуре [c.211]

Зависимость параметра 5 от температуры, плотности, геометрических размеров молекул и величины взаимодействия между ними можно оценить с помощью приближенной теории самосогласованного молекулярного поля, развитой Майером и Заупе. Основным положением этой теории является то, что в нематическом состоянии жидкокристаллические молекулы создают анизотропный нематический потенциал, под действием которого любая молекула ориентируется так, чтобы ее энергия была минимальной. Энергия отдельной молекулы в ЖК по Майеру и Заупе определяется в виде [c.231]

Сдвиги констант СТВ ба и -фактора 8ё получают экспериментально из спектров ЭПР радикалов в жидком кристалле. Для этого необходимо записать спектры радикала в изотропном состоянии жидкокристаллического растворителя и в нематической (частично ориентированной) фазе жидкого кристалла. [c.30]

За переходом системы из изотропного состояния в ориентированное при наложении поля удобно проследить с помощью диаграммы энергия Гиббса — температура (рис. 1.13). В отсутствие поля стабильный раствор кристаллизующегося полимера при некоторой кош1ентрации может находиться в завишмости от температуры в двух состояниях — кристаллическом и аморфном с соотаетст-вующей равновесной точкой перехода То (/ на рис. 1.13). При наложении поля молекулы разворачиваются, что эквивалентно уменьшению их гибкости, и система теперь уже может находиться в трех состояниях —кристаллическом, нематическом и изотропном II на рис. 1.13). В области температур Т —Гг минимуму АО отвечает жидкокристаллическое состояние, в то время как в отсутствие поля этой области температур соответствует изотропная фаза. При дальнейшем [c.37]

Разумеется, т пропорционально молекулярной массе или степени полимеризации. С увеличением фз (сверх ф ) изотропная фаза постепенно будет исчезать и весь раствор перейдет в жидкокристаллическое состояние с доменной структурой границы между доменами (внутри которых все, макромолекулы ориентированы одинаково) образованы так называемыми дисинклинациями, играющими ту же роль, что и дислокации в обычных реальных кристаллах. В сильном магнитном или электрическом поле границы между доменами могут быть ликвидированы, с превращением раствора в нематические монокристалл [22]. [c.38]

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]

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]

При 116°С происходит плавление кристаллического п-азоксианизола, в результате возникает нематическая жидкокристаллическая фаза, которая при 134°С переходит в изотропную жидкость. В цикле охлаждения изотропный расплав при 134°С вновь переходит в немати-чески жидкокристаллическое состояние, склонное к переохлаждению. Его кристаллизация осуществляется при температуре около 86°С. Структура жидкокристаллического ПАА в электрическом и магнитном полях исследовалась И. Г. Чистяковым, Е. А. Костериным и [c.261]

Согласно этой схеме, твердый кристаллический ЭААК при 107° С переходит в жидкую смектическую фазу А. При дальнейшем нагревании смектическая жидкая фаза А при 118°С сменяется нематической, которая при 138°С переходит в изотропное состояние. При охлаждении изотропного расплава процесс образования жидкокристаллических фаз идет в обратном направлении. В процессе переохлаждения расплава смектической фазы А появляется монотропная смектическая модификация типа В. [c.263]

Нематическая жидкокристаллическая фаза высокомолекулярных компонентов (НЖК ВМКН) нефти возникает выше 400° С после резкой диструкции молекул. Зарождение НЖК ВМКН происходит в виде капель, аналогичных нематическим каплям классических НЖК. Дальнейшую динамику фазового перехода определяют процессы коалесценции этих капель. Причем, в завнсимости от концентрации тяжелых фракций, переходящих в ЖК фазу, либо образуется однородное ЖК состояние, либо сохраняется дисперсная система, состоящая из отдельных капель. [c.99]

Цо-видимому, в образовании жидкокристаллической граничной фазы играют роль как поверхностные силы, так и силы взаимодействия молекул граничной фазы. Рассмотрим в этой связи [77, 84] основные представления теории нематического жидкокристаллического состояния, развитойМайерсм и Заупе (см. [86]). Согласно этой теории, причиной устойчивости жидкокристаллического состояния является диполь-дипольная составляющая дисперсионных сил. Рассматривая выражения для ориентационной части потенциальной энергии молекул в приближении среднего поля, Manep и Зауп получили следующее выражение для свободной энергии ориентационно-упорядоченной фазы [c.211]

В обычных условиях, когда образуются только топомеры типа КСЦ, фазовая диаграмма содержит лишь две ветви. Но подкачка внешней энергии повышает 8 и при некотором значении Де параметр / достигает критического значения, когда уже становится возможным образование анизотропной фазы. Уместно назвать ее вынужденно-анизотропной, или вынужденно-нематической. Тогда, по аналогии с диаграммой Ди Марцио, при общем повышении энергии Гиббса, должна появиться еще одна линия, соответствующая этой фазе. По полной аналогии с уже рассмотренными ситуациями, когда отправное состояние было лио- илн термотропной жидкокристаллической фазой с развернутыми цепями, кристаллизация из вынужденно-нематической фазы автоматически должна привести к образованию КВЦ или, на худой конец, испорченных КВЦ типа стзттонов-ских фибрилл. [c.384]

Жидкие кристаллы - вещества, способные находиться в состоянии, для которого характерны свойства как жидкости (текучесть, кап-леобразование), так и твердых кристаллов (анизотропия физических свойств). Нематические жидкие кристаллы характеризуются одноосной упорядоченностью - таким расположением больших линейных молекул, при котором их длинные оси параллельны друг другу. Примером нематической жидкокристаллической матрицы может служить жидкокристаллическая смесь 2Ь1-1132 фирмы Мегск, представляющая со- [c.57]

В последнее время изучение жидкокристаллического порядка в полимерах все в большей степени привлекает внимание многих исследователей. По-видимому, одна из основных причин этого явления кроется в возможности использования нематического состояния концентрированных растворов некоторых жесткоцепных полимеров для получения материалов с высокими механическими свойствами (гл. 4). Однако следует иметь в виду, что область проявления мезоморфных свойств в полимерных системах этим, хотя и важным, примером далеко не ограничивается. Так, в последние годы получило развитие другое направление — синтез и исследование полимеров на основе гибкоцепных гребнеобразных молекул с мезогенными боковыми группами (гл. 3). Несмотря на то что перспективы технического использования таких полимеров пока ще не вполне ясны, изучение их по ряду причин следует считать важным. Не менее широко известны работы по изучению морфологий блок-сополимеров, в концентрированных растворах и гелях которых наблюдаются структуры, аналогичные жидкокри--сталлическим (гл. 6). Заманчивой перспективой практического использования таких систем я1вляется возможность создания материалов, сочетающих свойства эластомеров и пластиков. [c.5]

Схематически жидкокристаллические структуры изотропного жидкого состояния, образованные боковыми группами, представлены на рис. 2, для нематической упорядоченнасти боковых групп — на рис. 3 и для смектической упорядоченности — на рис. 4. В случае изотропного порядка существует статистическая ориентация боковых групп. При нематическом порядке продольные оси боковых групп ориентируются вдоль преимущественного направления. Для смектического порядка существует преимущественная ориентация боковых групп, но в противоположность нематической фазе наблюдается упорядоченное расположение центров тяжести боковых групп, что ведет к образованию смектических слоев. При смектическом расположении боковых групп существует дальний порядок в направлении нормали слоя. [c.43]

Качественно жидкокристаллические растворы палочкообразных ароматических полиамидов могут быть визуально обнаружены по помутнению в неподвижном состоянии и по опалесценции под действием слабого сдвига, например при перемешивании раствора стеклянной палочкой. Жидкокристаллические растворы деполяризуют плоскополяризованный свет, причем в поляризационном микроскопе обнаруживают двоякопреломляющие домены. Как было показано в работе Панара и Бесте [32], в толстых образцах чистого нематического раствора ППБА низкого молекулярного веса происходит релаксация к прозрачному состоянию, в котором имеются неупорядоченные нематические (нитевидные) линии, проходящие через образец. Когда такой образец помещается в магнитное поле в несколько тысяч гаусс, линии вытягиваются в направлении поля и медленно исчезают. Таким образом, первоначальный деполяризующий раствор начинает обнаруживать свойства одноосного двоякопреломляющего кристалла. Панар и Бесте [32] провели очень интересное наблюдение за тем, как анизотропный раствор низкомолекулярного ППБА (20% полимера в ДМАА с добавкой Li l) может быть переведен в холестерическую фазу путем добавления в раствор оптически активного вещества, например (-Ь) 1-метилциклогексанона, которое присоединяется к группам основной цепи в достаточной степени, придавая преимущественную хиральность всей молекуле. При этом образуются параллельные линии, типичные для растворов поли-у-бензилглута-мата. [c.167]

Типичная фазовая диаграмма системы 1а-Г а (немезоген), относящейся к первой группе, приведена на рис. 2 [10]. Диаграмма характеризуется наличием областей существования твердых кристаллов (С), нематической мезофазы М), изотропной жидкости (/) и гетерогенных областей (/ + С) и (Л + С). Экстраполяцией линии фазового равновесия N-3 может быть получена скрытая (латентная) температура монотропного перехода немезоморфного соединения в жидкокристаллическое состояние. [c.221]

Для жидкокристаллических соединений очень характерен полиморфизм как в мезофазе, так и в твердокристаллическом состоянии. Установление степени полиморфизма в твердой фазе обычно представляет собой сложную экспериментальную задачу. Например, нематический жидкий кристалл V образует две кристаллические модификации — низкотемпературную с Гслг = 58 ° С и высокотемпературную с = 65,5 °С. У индивидуального соединения преимуществО1но образуется высокотемпературная модификация, введение же немезогена приводит к стабилизации низкотемпературной фазы (рис. 8). Явление наблюдается и в системах с другими немезогенами на основе V. В работе [35] также отмечено, что немезоморфные до-230 [c.230]

Максимальная рабочая температура, или верхний температурный предел использования, соответствует работе с детектором по теплопроводности (катаро-метром). При работе с более чувствительными детекторами указанный предел нужно снизить на 50—100° С для пламенно-ионизационного детектора и на 100— 125° С — для электронозахватного. Минимальной рабочей температурой обцчно считают температуру несколько выше той, при которой фаза остается в твердом состоянии или в виде слишком вязкой жидкости (хроматограммы при этом получаются с размытыми несимметричпыми пиками, э( ективность разделения низкая). В некоторых случаях вместо минимальной рабочей температуры указана близкая к ней температура плавления Т . Для мезофаз (жидкокристаллических веществ) приведены диапазоны температуры смектического и"нематического состояний и Тнем- [c.276]

Возможны зависимости Ig Vr от 1/Т с точкой перелома (рис. VII, 1б), в частности для сорбентов.в точках перехода из одного агрегатного состояния в другое или для жидких кристаллов при переходе от жидкокристаллической фазы (нематической ме-зофазы) к обычной изотропной жидкости [3]. [c.74]