Жидкие кристаллы презентация

Содержание:
1)История открытия жидких кристаллов
2)Группы жидких кристаллов
3)Нематические жидкие кристаллы
4)Холестерические жидкие кристаллы
5)Смектические жидкие кристаллы
6)Применение жидких кристаллов
7)Жидкие кристыллы в биологии
8)Используемая литература

История открытия жидких кристаллов
Жидкие кристаллы открыл в 1888г. Австрийский ботаник Ф . Рейнитцер . Он обратил внимание что, у кристаллов холестерилбензоата и холестерилацетата было две точки плавления и , соответственно , два разных жидких состояния – мутное и прозрачное .Долгое время физики и химики в принципе не признавали жидких кристаллов, потому что их существование разрушало теорию о трёх состояниях вещества: твёрдом, жидком и газообразном. Учёные относили жидкие кристаллы то к коллоидным растворам, то к эмульсиям. Научное доказательство было предоставлено профессором университета Карлсруэ Отто Леманом после многолетних исследований , но даже после появления в 1904 году написанной им книги «Жидкие кристаллы» , открытию не нашлось применения.
В 1963 году американец Дж. Фергюсон использовал важнейшее свойство жидких кристаллов – изменять цвет под воздействием температуры – для обнаружения не видимых простым глазом тепловых полей. После того как ему выдали патент на изобретение , интерес к жидким кристаллам возрос.

Жидкие кристаллы – вещества , обладающие одновременно свойствами как жидкостей(текучесть),так и кристаллов (анизотропия). По структуре ЖК представляют собой жидкости , похожие на желе , состоящие из молекул вытянутой формы , определённым образом упорядоченных во всём объёме этой жидкости.

Нематические жидкие кристаллы
Нематический жидкий кристалл состоит из удлиненных молекул ( стержней), которые в среднем ориентируются вдоль определенного направления. Этот дальний ориентационный порядок и ответствен за кристаллические свойства нематической фазы. Положения молекул в отличие от кристалла здесь не являются фиксированными. Это отсутствие дальнего трансляционного порядка обусловливает текучесть нематической фазы. Если нематический кристалл поместить между двумя параллельными пластинками, то направление преимущественной ориентации задается путем соответствующей обработки поверхностей пластин. Натирка поверхности вдоль определенного направления создает царапины, вдоль которых и ориентируются молекулы. Он представляет собой органическое вещество, обладающее анизотропией физических свойств и текучестью в определенном температурном интервале за счет упорядочения длинных осей молекул.

Холестерические жидкие кристаллы
Жидкие кристаллы холестерического типа дают производные холестерина, например, холестерилциннамат, пропиловый эфир холестерина, и ряд других веществ. Молекулы холестерических жидких кристаллов имеют форму продолговатых пластинок, расположенных параллельно друг другу. Холестерические жидкие кристаллы являются разновидностью нематических жидких кристаллов, но в них отсутствует координационный дальний порядок. Текучесть вещества обеспечивается поступательным перемещением и вращением молекул в их плоскости. Директоры соседних молекул смещены относительно друг друга, в результате чего образуется холестерическая спираль — слоистая винтовая структура с шагом спирали L порядка 300 нм.

Смектические жидкие кристаллы
Смектические жидкие кристаллы - жидкие кристаллы, в которых длинные молекулы сгруппированы в слои, слои могут перемещаться друг относительно .Между слоями существует слабое взаимодействие, что позволяет им легко сдвигаться друг относительно друга. Толщина смектического слоя определяется длиной молекул, однако вязкость смектиков значительно выше чем у нематиков и плотность по нормали к поверхности слоя может сильно меняться.

Применение жидких кристаллов
Одно из важнейших направлений использования жидких кристаллов – термография.
Термография – это эффективный высокочувствительный метод для первичного обследования и контроля за лечением.

Жидкие кристаллы
Подбирая состав жидкокристаллического вещества, создают индикаторы для разных диапазонов температуры и для различных конструкций. Например, жидкие кристаллы в виде плёнки наносят на транзисторы, интегральные схемы и печатные платы электронных схем. Неисправные элементы — сильно нагретые или холодные, неработающие — сразу заметны по ярким цветовым пятнам. Новые возможности получили врачи: жидкокристаллический индикатор на коже больного быстро диагностирует скрытое воспаление и даже опухоль .
С помощью жидких кристаллов обнаруживают пары́ вредных химических соединений и опасные для здоровья человека гамма и ультрафиалетовые излучения. На основе жидких кристаллов созданы измерители давления, детекторы ультразвука .