Cтраница 4
В нематических жидких кристаллах молекулы ориентированы преимущественно параллельно друг другу, т.е. кристалл имет одномерную упорядоченность. В смектических жидких кристаллах молекулы располагаются слоями, но внутри слоев они не упорядочены. Наконец, для холестерических жидких кристаллов характерно расположение молекул под некоторым углом друг к другу, так что наблюдается как бы винтовая упорядоченность молекул. [46]
Рассмотрим электрооптические эффекты в нематических и холестерических жидких кристаллах, которые могу г использоваться в индикаторных системах. Электрооптнческие эффекты в смектических жидких кристаллах здесь рассматриваться не будут, поскольку из-за высокой пязко-сти смектической фазы они проявляются при высоких Напряжениях и применения в индикаторах не нашли. Электрооптическис эффекты а жидких кристаллах принято условно делить на следующие группы. [47]
Поскольку однородный смектический жидкий кристалл состоит из удлиненных молекул, ориентированных в одном направлении, то следует ожидать, что лучи, колебания вектора Е которых совпадают с длиной молекул, будут поглощаться сильнее, чем лучи, колебания которых поперечны длине молекулы. Вполне естественно, что поглощение зависит и от направления распространения лучей в образце. Действительно, при исследовании однородного смектического жидкого кристалла этилового эфира n - азоксибензойной кислоты в поляризованном свете ( с одним поляризатором), легко обнаруживается явление плеохроизма. [48]
Интересно отметить, что жидкокристаллическую структуру имеют и некоторые образования в клетках растений. Хлоропласты мезофилла кукурузы имеют пластинчатую структуру, как и смектические жидкие кристаллы. В гранах пластинки упакованы более плотно и регулярно, создавая слоистую структуру с периодом идентичности 136 А. Эта структура очень похожа на структуру миелиновой оболочки нерва. [49]
В книге полно и общедоступно рассмотрены практически все известные явления, происходящие в жидких кристаллах под действием электрического и магнитного поля. Первая часть монографии ( главы I-III) представляет собой введение в физику жидких кристаллов. Во второй части ( главы IV-VIII) подробно рассмотрены ориентационные и электрогидродинамические эффекты в нематических фазах, текстурные превращения и неустойчивости в холестерических и смектических жидких кристаллах. Основной упор сделан на объяснение качественной картины и раскрытие физического смысла явлений. Обсуждаются также перспективы практического применения электрооптических эффектов. [50]
Серое вещество мозга состоит в основном из цереброзидов, фосфатидов и глмцеридов, находящихся в лиотропно-жидкокристаллическом состоянии. В белом веществе мозга и проводящих путях нервной системы жидкие кристаллы играют роль диэлектриков. Они образуют миелиновую оболочку вокруг нервных волокон ( нейронов), и эта оболочка - одна из наиболее упорядоченных биологических структур - обладает всеми типичными свойствами смектических жидких кристаллов. [51]
Различают два основных типа жидких кристаллов: немати-ческий и смектический. В жидких кристалах нематического типа при наблюдении под микроскопом видны тонкие подвижные нити. Отсюда происходит название этих кристаллов: греческое слово нема означает нить. Смектические жидкие кристаллы были обнаружены впервые у мылообразных веществ и отсюда получили свое название: греческое слово смегма означает мыло. Обычно вещество, образующее жидкий кристалл, имеет поликристаллическую структуру. Оно состоит из большого числа маленьких кристалликов, точнее капелек, различным образом ориентированных друг относительно друга. Поэтому переход вещества в жидкокристаллическое состояние сопровождается обычно его помутнением. [52]
Эти прекрасные и таинственные субстанции подвижны, как жидкости, однако с оптической точки зрения ведут себя подобно кристаллам. Их длинные цепеобразные молекулы имеют довольно сложную структуру. Некоторые жидкокристаллические фазы называются смектическими ( от греч. Молекулы смектического жидкого кристалла расположены в слое вертикально и параллельно друг другу, как колосья на поле, при этом толщина слоя равна длине молекулы. В результате получаются очень гибкие и прочные слои или листы, которые, будучи деформированными, стремятся вернуть себе прежнюю форму. При низких температурах слои располагаются один на другом, точно листы в книге, образуя при этом твердый кристалл. Однако при повышении температуры становится возможным легко сдвигать слои относительно друг друга. Каждый слой представляет собой двумерную жидкость. [53]
Сегнетоэлектрнческие жидкие кристаллы - новый класс сегнетоэлектрических материалов; Сегнетоэлектричество возможно у смектических ЖК типа С и Н, молекулы которых не накладываются на свои зеркальные отображения. Точка Кюри ЖК сегнетоэлектри-ков является точкой фазового перехода II рода. Параметром перехода является угол наклона молекул относительно нормали к смек-тической плоскости, а не спонтанная поляризация. Сегнетоэлектричество в смектических жидких кристаллах ( СЖК) является следствием возникновения полярной ориентационной структуры, индуцируемой характерными для молекулярных кристаллов силами Ван-дер - Ваальса. [54]
![]() |
Холестерический жидкий кристалл. [55] |
В настоящее время обнаружено восемь полиморфных смектических модификаций, в том числе до трех модификаций, присутствующих в одном и том же состоянии. Примером вещества, образующего смектиче-скую жидкокристаллическую фазу, может служить этиловый эфир л-азоксибензой-ной кислоты. Это вещество при нагревании образует смектические жидкие кристаллы в интервале температур от 114 до 120 С. [56]
![]() |
Конфокальный домен с неполным эллипсом. [57] |
В обычные кристаллы могут быть включены капельки растворителя. При нагревании такая капелька растворяет кристалл изнутри; при охлаждении растворенное вещество вновь кристаллизуется. Капелька выедает внутри кристалла полость, точно повторяющую форму кристалла; ее называют отрицательным кристаллом. Нечто подобное имеет место и в смектических жидких кристаллах. [58]
Блок-сополимеры образуют смектическую мезофазу и во мно - гом напоминают молекулы мыл [10, 15] ( см. также гл. Для блок-сополимера типа А-В блоки несовместимы и выделяются в организованные домены. Эти микродомены распределены в пространстве периодически, образуя жидкокристаллическую структуру такого же типа, какая найдена в мылах. Простейшая и наиболее часто встречающаяся ламеллярная структура представляет собой очень хороший пример смектического жидкого кристалла. В зависимости от их химического строения блоки могут быть кристаллическими, стеклообразными или ведут себя как жидкость. [59]
Блок-сополимеры образуют смектическую мезофазу и во многом напоминают молекулы мыл [10, 15] ( см. также гл. Для блок-сополимера типа А-В блоки несовместимы и выделяются в организованные домены. Эти микродомены распределены в пространстве периодически, образуя жидкокристаллическую структуру такого же типа, какая найдена в мылах. Простейшая и наиболее часто встречающаяся ламеллярная структура представляет собой очень хороший пример смектического жидкого кристалла. В зависимости от их химического строения блоки могут быть кристаллическими, стеклообразными или ведут себя как жидкость. [60]