є органічні сполуки; приблизно 50% всіх відомих органічних сполук при нагріванні утворюють рідкі кристали. У літературі описані також рідкі кристали деяких гідроксидів (наприклад, Fe2O3 В· xH2O). p> Рідкі кристали, рідкокристалічне стан, мезоморфное стан - стан речовини, у якому воно має властивості рідини (плинністю) і деякими властивостями твердих кристалів (анізотропією властивостей). РК утворюють речовини, молекули яких мають форму паличок або витягнутих пластинок. Розрізняють термотропниє і ліотропні ЖК. Перші - індивідуальні речовини, які існують в мезоморфному стані в певному температурному інтервалі, нижче якого речовина є твердим кристалом, вище - звичайною рідиною. Приклади:
В
параазоксіанізол (в інтервалі температур 114-135 В° С), етиловий ефір азоксибензойної кислоти
В
(100-120 В° С), пропіловий ефір холестерину (102-116 В° С). Ліотропні РК - розчини деяких речовин в певних розчинниках. Приклади: водні - бензо-L-глутамат) gраствори мильні розчини синтетичних поліпептидів (полі-у ряді органічних розчинників (Діоксан, дихлоретан). [] p> Зараз відомо вже близько сотні тисяч органічних речовин, які можуть знаходитися в ЖК - стані, і число таких сполук безперервно зростає. Якщо перші десятиліття після відкриття рідких кристалів основними представниками цих сполук були тільки речовини, які з асиметричних молекул стержнеобразние форми, так звані каламітікі (від грец. "каламіс" - очерет), то згодом було виявлено, що в ЖК - стан можуть переходити найрізноманітніші речовини, мають молекули більш складної форми (диски, пластини та ін.) Молекули РК - сполук дуже часто називають мезогенних, а угруповання або фрагменти молеку, що сприяють формуванню РК-фази, - мезогенності групами. У таблиці 1 наведені приклади стержнеобразние мезогенних - каломітіков, а також хімічні формули дископодібних (діскотікі) і планкообразних мезогенних (санідікі) (від грец. "санідіс" - планка).
В
Серед мезогенних груп найчастіше зустрічаються бензольні кільця, пов'язані безпосередньо один з одним за допомогою різних хімічних угруповань (-CH = CH-, -CH = N-,-NH-CO та ін.) Характерною особливістю всіх РК - сполук є асиметрична форма молекул, що забезпечує анізотропію поляризуемости і тенденцію до розташування молекул переважно паралельно один одному уздовж їх довгих (каламітікі і санідікі) і коротких (діскотікі) осей.
Типові приклади хімічних сполук, що утворюють РК - фазу.
Глава II. Рідкі кристали, їх види і ефекти
Рідкі кристали (РК) - особливе термодинамічний стан речовини, проміжне між кристалічним твердим тілом і аморфної рідиною і характеризується певним порядком у розташуванні молекул. У цьому стані має місце анізотропія механічних, електричних, магнітних та оптичних властивостей. Здатність цілого ансамблю РК-молекул переорієнтуватися в магнітному полі була вперше вивчена В. Фредеріксом і
В. І. Цвєтковим. Вплив електричного поля при опроміненні РК когерентним випромінюванням досліджувалося С. А. ПІКІН, Л. М. Бліновим, А. С. Сонін і розглянуто в роботах. Класифікація РК була запропонована О. Леманном, потім розширена М. Г. Фріделем.
З цієї класифікації виділяють три типи рідких кристалів - нематические, холестерические і смектичні. РК, що входять в кожну з груп, різняться фізичними, насамперед оптичними властивостями. Ця відмінність випливає з їхньої структури. p> нематического рідина. (фото приложение1)
Рідини сильно відрізняються від газів і твердих кристалів. Атоми або молекули, з яких складається рідина, не можуть розійтися на як завгодно велику відстань один від одного. Це означає, що в рідині дуже важливі сили тяжіння між атомами або молекулами. Те ж саме можна сказати і про твердий кристалі, але в кристалі ці сили настільки великі, що атоми змушені займати в ньому певні місця, утворюючи тривимірну кристалічну решітку. У такий решітці завжди є виділені напрямки, звані осями кристала. Уздовж цих напрямків атоми розташовуються в строго періодичному порядку. У звичайній рідини немає ніяких виділених напрямків, вона не має власної формою, тому що молекули рідини не настільки міцно пов'язані один з одним і можуть переміщатися у просторі - перескакувати з місця на місце.
Таким чином, в текучої рідини молекули тільки в середньому знаходяться на деякій характерному відстані один від одного. Відповідь на питання, як взаємодіють між собою молекули і чому одно середня відстань а між ними, дає квантова механіка. Виявляється, що на великих відстанях між молекулами їх взаємодія визначається силами тяжіння, а на дуже малих відстанях - Силами відштовхування. p> Отже, молекули не можуть зблизитися на як завгодно малу відстань через дуже великі сил відштовхування - в цьому випадку кажуть, що молекули не можуть проникати один в одного.
На відстані а, приблизно дорівнює розміру молекул, сила, що взаємодіє між молекулами, стає рівною нулю.
Так влаштована звичайна рід...
