Молекула - жидкий кристалл
Cтраница 4
Подобно обычным жидкостям, жидкие кристаллы текучи и принимают форму сосуда, в котором помещены. А с другой стороны, образующие их молекулы упорядочены в пространстве. Правда, это упорядочение не такое полное, как в обычных кристаллах. Пространственная ориентация молекул жидких кристаллов состоит в том, например, что все длинные оси молекул одинаково ориентированы. Для характеристики ориентационного порядка вводится вектор единичной длины L, называемый директором, направление которого совпадает с направлением усредненной ориентации длинных осей молекул. Кроме того, вводится еще одна величина, параметр порядка S, который характеризует степень ориентационного упорядочения молекул. [46]
 |
Фазовая диаграмма бинарной смеси двух нематических соединений. [47] |
К, что недостаточно для их использования в реальных климатических условиях. На практике применяют смеси двух или более жидкокристаллических соединений. Для получения цветных изображений в жидкие кристаллы вводят красители, обладающие длинными палочкообразными молекулами. Молекулы красителя ориентируются молекулами жидкого кристалла перпендикулярно электродам ячейки и оказываются невидимыми. [48]
Первое направление в основном пользуется методом ЯМР в нематической фазе, второе в случае применения ЭПР является частным направлением - более общего метода спинового зонда. Преимущественно задаче изучения динамики молекул жидкого кристалла служат и релаксационные исследования в жидких кристаллах, а также исследования типа мезофазы по ори-ентационной зависимости. [49]
Столь большая скорость поступательного движения молекул липида в слое соответствует высокой трансляционной подвижности молекул жидкого кристалла, объединяющей эти системы с жидкостями. [50]
В жидких кристаллах первого класса наблюдается электрооптический эффект динамического рассеяния света. Сущность эффекта заключается в нарушении исходной упорядоченности молекул под действием электрического поля достаточной напряженности, появлением турбулентного перемешивания молекул и увеличением прозрачности. Жидкие кристаллы используют в цветных индикаторах и других цветовых устройствах. Для цветных изображений применяют смеси жидких кристаллов с красителями, также имеющими продолговатые молекулы. При низкой напряженности поля молекулы жидкого кристалла размещаются перпендикулярно электродам ячейки и увлекают за собой молекулы красителя. В таком положении окраска не видна. При вращении молекул под влиянием поля более высокой напряженности молекулы красителя окрашивают изображение в определенный цвет. В жидких кристаллах третьего класса при нагреве шаг спирали увеличивается, что меняет условия интерференции света на кристаллах и сопровождается изменением окраски отраженного света. [51]
Жидкие кристаллы широко используются в различных областях техники. Наиболее массовое их применение - индикаторы и дисплеи. Однако на пути еще более широкого внедрения жидких кристаллов в технику стоят серьезные трудности, связанные с технологией их изготовления. Все электрооптические эффекты жидких кристаллов, используемых в экранах отображения информации, наблюдаются в тонких слоях с определенной структурой. Организация такой структуры связана с процессами ориентации молекул жидкого кристалла между двумя стеклянными подложками, на внутреннюю сторон которых нанесены прозрачные электроды для управления. Высокие требования к качеству стеклянных подложек ( часто кривизна их поверхности не должна превышать кривизну поверхности земного шара), длительность процессов ориентации и герметизации не только сужают возможности экранов с точки зрения их размеров, но и делают технологию изготовления таких устройств достаточно сложной. Многие из этих трудностей снимают жидкокристаллические композиты. [52]
Жидкокристаллический раствор этого низкоспинового комплекса Со ( П) помещают в магнитное поле, чтобы дать возможность молекулам сориентироваться ( как молекулам жидкого кристалла, так и молекулам растворенного вещества), а затем его охлаждают. Спектр ЭПР на рис. 13.5 Г [ 4а ] характеризует образец, ориентированный относительно магнитного поля, как изображено на рис. 13.5 Б, в то время как спектр на рис. 13.5 Д характеризует образец, повернутый на 90 вокруг оси z ( т.е. ось у параллельна полю) относительно приложенного поля. При повороте интенсивность части спектра, соответствующей д2, увеличивается, но участок спектра, соответствующий д, остается без изменения. Можно легко ошибиться, предположив, что мы имеем аксиальную систему с д, соответствующим оси z ( т.е. оси gt, перпендикулярной плоскости), и д2 и д3, соответствующими д, где дх и ду одинаковы. При изучении жидкокристаллических веществ могут возникнуть сложности, если не показано, что молекулы жидкого кристалла не координируются с исследуемым комплексом. [53]
Ориентированная пленка толщиной 0 1 мкм может быть из полиими-да или другого тяжелого полимерного материала. После осаждения и термообработки поверхность натирают с помощью куска ткани в определенном направлении, оставляя едва заметные канавки на поверхности. Натирку можно производить с помощью натянутой ткани, подаваемой от ролика на одной стороне и проходящей под роликом, который контактирует с подложкой, на ролик на другой стороне. Подложка движется под тканью в том же направлении, что и ткань. При других методах применяется скользящая щетка, которая движется по подложке. Важен ворс материала для натирки. Канавки помогают молекулам жидкого кристалла ориентироваться на поверхности подложки и принимать правильный, угол наклона. [54]
Одним из лучших способов ориентации является постоянное магнитное поле. Оно максимально ориентирует молекулы жидких лов, в нем нет течения вещества, как в постоянном поле. Длинные оси молекул располагаются вдоль силовых линий магнитного поля. Такая ориентация вызывается диамагнитной анизотропией. Молекулы располагаются так, чтобы направление наибольшей восприимчивости совпадало с направлением магнитного Как показывают экспериментальные данные, диамагнитная тропия в основном определяется количеством бензольных колец в молекуле. При изучении строения жидких кристаллов необходимо сочетать идеи классической симметрии и статистики. Подобный подход успешно был применен Б. К. Ванштейном для описания строения агрегатов цепных молекул. Молекулы жидких кристаллов не являются цепными, но значительно удлинены. Это позволяет распространить на них систематику, относящуюся к цепным молекулам. [55]
Как уже говорилось, метод натирания дает не очень жесткую связь молекул НЖК с подложкой. В [22] энергия сцепления молекул МББА с необработанной поверхностью стекла была определена с помощью оптических измерений угла раскрутки в магнитном поле предварительно закрученной нематической структуры. Одна из поверхностей твист-структуры была обработана натиранием, а другая ( исследуемая) не обрабатывалась. Энергия сцепления Ws оказалась равной примерно 5 - 10 - 3 эрг-см-2. Такой же порядок величины Ws получается из измерений параметров дефектов в аналогичных структурах. В этом случае на поверхность наносится толстый ( около 10 мкм) аморфный слой продуктов разложения белой бумаги, нагретой до 400 С. Как мы увидим ниже, нежесткое сцепление молекул жидкого кристалла с поверхностью играет существенную роль в их электро - и магнитооптическом поведении. [56]
Страницы: 1 2 3 4