Cтраница 2
Были получены полимеры, которые плавятся, причем обратимо, переходя в обычные жидкокристаллические структуры, а именно нематические фазы с одноосным порядком, слоистые смектические фазы с двумерным упорядочением и холестерические фазы со спиральной сверхструктурой. Ориентированная текстура может быть зафиксирована в стеклообразном состоянии охлаждением расплава в присутствии внешнего электри ческого или магнитного поля. [16]
Эта смесь обладает способностью менять характер своей жидкокристаллической фазы в зависимости от температуры [100]; было показано, что асимметризующее действие оказывает уже само присутствие оптически активного вещества, спиральность же холестерической фазы может либо усиливать это действие, либо ослаблять его. [17]
Для гомополимеров ( пconst) и для сополимеров с п 2 и 6, а также с пб и 12 были обнаружены только смектические фазы, тогда как для сополимеров с п2 и 12 наблюдалась холестерическая фаза в ограниченной области концентраций сомономеров. Рассеянием рентгеновских лучей и оптическими исследованиями было установлено, что их молекулярная структура и текстура подобны тем, которые присущи низкомолекулярным жидким кристаллам. При комнатной температуре были получены смектические или холестерические стекла. [18]
Длягомополимеров ( пconst) и для сополимеров с л 2 и 6, а также с л 6 и 12 были обнаружены только смектические фазы, тогда как для сополимеров с п 2 и 12 наблюдалась холестерическая фаза в ограниченной области концентраций сомономеров. Рассеянием рентгеновских лучей и оптическими исследованиями было установлено, что их молекулярная структура и текстура подобны тем, которые присущи низкомолекулярным жидким кристаллам. При комнатной температуре были получены смектические или холестерические стекла. [19]
Длягомополимеров ( nconst) и для сополимеров с я 2 и 6, а также с л 6 и 12 были обнаружены только смектические фазы, тогда как для сополимеров с п 2 и 12 наблюдалась холестерическая фаза в ограниченной области концентраций сомономеров. Рассеянием рентгеновских лучей и оптическими исследованиями было установлено, что их молекулярная структура и текстура подобны там, которые присущи низкомолекулярным жидким кристаллам. При комнатной температуре были получены смектические или холестерические стекла. [20]
Существование голубых фаз обусловлено зеркальной асимметрией, или хиральностью, молекул холесте-риков [24], Будем считать хиральные молекулы просто винтами, которые упаковываются более плотно, если их длинные оси слегка отклонены друг от друга, В холестерической фазе наклон реализуется только в одном направлении, но локально молекулы могли бы понижать свою свободную энергию, если наклон осуществлялся бы в. [21]
Молекулы могут свободно скользить друг относительно друга с сохранением их относительных ориентации. Холестерическая фаза, имеющая очень большое сходство с немати-ческой, представляется как закрученная нематическая фаза. Однако вектор п не является постоянным в пространстве, и его направление изменяется периодическим образом. [22]
Термин жидкий кристалл является более широким - в различные модели жидких кристаллов включено объяснение калориметрических, дифракционных, оптических свойств и свойств течения. Существование холестерической фазы в полифосфазенах маловероятно, поэтому следует выбирать между нематиче-ским и смектическим типами. [23]
Что касается фазы холестерического типа, то она вообще метаста-бильна. Для того чтобы наблюдалась холестерическая фаза, необходимо создание энергетической предпочтительности. [24]
В этом случае объясняется лишь увеличение шага спирали с уменьшением температуры, что имеет место только по соседству ( на температурной шкале) со смектическими фазами, а этот факт, в принципе, может иметь место и за счет образования зародышей ( кластеров) смектической фазы в холестерической. В [31] продемонстрирована также возможность возникновения холестерической фазы вследствие дальнодействующих ван-дер-ваальсовых сил взаимодействия между молекулами. В данной модели хо-лестерическую фазу могут образовывать даже зеркально-симметричные ( оптически неактивные) молекулы. Последний, весьма нетривиальный случай пока не нашел экспериментального подтверждения. [25]
![]() |
Конфокальный домен холестерического жидкого кристалла. [26] |
При легком сдвиге покровного стекла холестерическая конфокальная текстура разрушается и образуется плоская текстура, являющаяся по сути дела монокристальной холестериче-ской пленкой. Толщина таких слоев ( слоев Гранжана) увеличивается при повышении температуры холестерической фазы. [27]
Известно, что ячейка с холестериче-ским жидким кристаллом, имеющим конфокальную текстуру, сильно рассеивает свет. Если диэлектрическая анизотропия ХЖК положительна ( Де0), то при включении электрического поля происходит полная раскрутка холестерических спиралей, что означает переход из холестерической фазы в нематическую. Структура образовавшегося под действием электрического поля яема-тического жидкого кристалла гомеотротша, и ячейка становится совершенно прозрачной. [28]
Показана химтаеская структура трех молекул, образующих жидкие кристаллы; - буто ксибензилнден-й - октйлаиилин имеет нематическую, смектическую А - и лямиша шую криеталли шжую емектичешую В-фазу; R-OK-ТЕлоксия Еамбйфенил имеет нематияескую и смектвдескую - Лтфаау лериод водны пдщностй в смектике А равен прим & рно, Г 4 длины молекулы, что означает упаковку молекул в пары, как показано на ря ун кеЗ хо-лестерилнонаноат - типичный представитель хиральных молекул образующих холестерическую фазу. [29]
Таким образом, если в соответствии с выводами из работы Флори простое упорядочение макромолекул ( упорядочение нематического характера) может быть объяснено исключительно ролью энтропийного фактора, то более сложная форма упорядочения ( холестерическая мезофаза) связана с участием энергетического фактора. Схематически Ди Марцио иллюстрирует это диаграммой изменение энергии системы - температура, воспроизведенной на рис. 3.8. Нематическая фаза появляется даже в отсутствие внешних полей. Холестерическая фаза метастабильна, если нет вспомогательной энергетической составляющей. [30]