Жидкие кристаллы

Сентябрь 14, 2022

Главная
Алгебра
Жидкие кристаллы

Содержание

2. Жи́дкие криста́ллы (сокращённо ЖК; англ. liquid crystals, LC) — это фазовое состояние, в которое переходят некоторые
3. Жидкие кристаллы обладают одновременно свойствами как жидкостей (текучесть), так и кристаллов (анизотропия). По структуре ЖК представляют
4. Наиболее характерным свойством ЖК является их способность изменять ориентацию молекул под воздействием электрических полей, что открывает
5. Жидкие кристаллы открыл в 1888 году австрийский ботаник Ф. Рейнитцер . Он обратил внимание, что у
6. Долгое время физики и химики в принципе не признавали жидких кристаллов, потому что их существование разрушало
7. Научное доказательство было предоставлено профессором университета Карлсруэ Отто Леманомпосле многолетних исследований, но даже после появления в
8. В 1963 г. американец Дж. Фергюсон (англ. James Fergason) использовал важнейшее свойство жидких кристаллов — изменять
10. Одно из важных направлений использования жидких кристаллов — термография. Подбирая состав жидкокристаллического вещества, создают индикаторы для
11. Но самая многообещающая область применения жидкокристаллических веществ — информационная техника: от первых индикаторов, знакомых всем по
12. С помощью жидких кристаллов обнаруживают пары́ вредных химических соединений и опасные для здоровья человека гамма- и
13. М. Г. Томилин предложил использовать жидкие кристаллы в двухступенчатых фотографических технологиях, для сохранения изображений, регистрация внешних
14. В настоящее время активные исследовательские работы в области полимерных жидких кристаллов ведутся преимущественно в двух направлениях.
15. Вторая проблема – это проблема синтеза и изучения фазового поведения сверхразветвленных регулярных структур с каскадным молекулярным
16. Актуальность данных исследований обусловлена уникальным строением и свойствами ЖК-дендримеров по сравнению с достаточно хорошо изученными ЖК-полимерами.
17. Существует хорошая, чёткая теория только самого простого типа жидкокристаллического состояния. А жидкокристаллических фаз множество: несколько десятков.
18. Перспективы в будущем Жидкие кристаллы оказались очень чувствительными к ультразвуку, что позволяет исследовать внутренние органы человека
19. Перспективы в будущем Управляемые оптические транспаранты. Возникла идея создания проекционных устройств на жидких кристаллах, в которых
21. Скачать презентацию

Слайд 2

Жи́дкие криста́ллы (сокращённо ЖК; англ. liquid crystals, LC) — это фазовое состояние, в которое переходят некоторые

вещества при определенных условиях (температура, давление, концентрация в растворе).

Слайд 3

Жидкие кристаллы обладают одновременно свойствами как жидкостей (текучесть), так и кристаллов

(анизотропия). По структуре ЖК представляют собой вязкие жидкости, состоящие из молекул вытянутой или дискообразной формы, определённым образом упорядоченных во всем объёме этой жидкости.

Слайд 4

Наиболее характерным свойством ЖК является их способность изменять ориентацию молекул под

воздействием электрических полей, что открывает широкие возможности для применения их в промышленности.

Слайд 5

Жидкие кристаллы открыл в 1888 году австрийский ботаник Ф. Рейнитцер . Он обратил внимание,

что у кристаллов холестерилбензоата и холестерилацетатабыло две точки плавления и, соответственно, два разных жидких состояния — мутное и прозрачное. Однако учёные не обратили особого внимания на необычные свойства этих жидкостей.

Слайд 6

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.

Слайд 7

Научное доказательство было предоставлено профессором университета Карлсруэ Отто Леманомпосле многолетних исследований, но даже

после появления в 1904 году написанной им книги «Жидкие кристаллы» открытию не нашлось применения.

Слайд 8

В 1963 г. американец Дж. Фергюсон (англ. James Fergason) использовал важнейшее свойство жидких кристаллов —

изменять цвет под воздействием температуры — для обнаружения невидимых простым глазом тепловых полей. После того, как ему выдали патент на изобретение (U.S. Patent 3 114 836), интерес к жидким кристаллам резко возрос.

Слайд 9

Слайд 10

Одно из важных направлений использования жидких кристаллов — термография.
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

Слайд 11

Но самая многообещающая область применения жидкокристаллических веществ — информационная техника: от первых

индикаторов, знакомых всем по электронным часам, до цветных телевизоров с жидкокристаллическим экраном размером с почтовую открытку.

Слайд 12

С помощью жидких кристаллов обнаруживают пары́ вредных химических соединений и опасные

для здоровья человека гамма- и ультрафиолетовоеизлучения. На основе жидких кристаллов созданы измерители давления, детекторы ультразвука.

Слайд 13

М. Г. Томилин предложил использовать жидкие кристаллы в двухступенчатых фотографических технологиях,

для сохранения изображений, регистрация внешних воздействий при этом происходит в мезофазе, а хранение — в твердокристаллическом состоянии

Слайд 14

В настоящее время активные исследовательские работы в области полимерных жидких кристаллов

ведутся преимущественно в двух направлениях. Первая проблема – это проблема создания новых фотоуправляемых полимерных материалов на основе фотохромных ЖК-систем. Схематическое изображение гребнеобразной макромолекулы, содержащей фотохромные и мезогенные группы, связанных с основной цепью с помощью метиленовых развязок

Слайд 15

Вторая проблема – это проблема синтеза и изучения фазового поведения сверхразветвленных

регулярных структур с каскадным молекулярным строением – дендримеров, имеющих в своем составе концевые мезогенные группы, отвечающие за реализацию ЖК состояния.

Слайд 16

Актуальность данных исследований обусловлена уникальным строением и свойствами ЖК-дендримеров по сравнению

с достаточно хорошо изученными ЖК-полимерами. Интересна и возможность широкого практического применения ЖК-дендримеров в качестве селективных катализаторов, молекулярных мембран, контейнеров для переноса лекарственных препаратов.

Слайд 17

Существует хорошая, чёткая теория только самого простого типа жидкокристаллического состояния. А

жидкокристаллических фаз множество: несколько десятков. Существует проблема связи структура-свойство. Химики ищут "чёткие представления о том, как химическая структура влияет на свойства конечного вещества" Также не понятно, почему нагретые ЖК, находящиеся в воде, самоорганизовываются в упорядоченные нанодомены при охлаждении воды.

Слайд 18

Перспективы в будущем
Жидкие кристаллы оказались очень чувствительными к ультразвуку, что позволяет

исследовать внутренние органы человека без рентгена, т.е. без ионизирующих лучей, которые сами по себе опасны для здоровья человека.
Открытие может привести к созданию недорогих, портативных альтернатив для существующих детекторов ДНК
Возможность записи-хранения оптической информации в качестве альтернативы дискам

Слайд 19

Перспективы в будущем
Управляемые оптические транспаранты. Возникла идея создания проекционных устройств на

жидких кристаллах, в которых изображение, полученное на жидкокристаллическом экране малого размера могло бы быть спроектировано в увеличенном виде на обычный экран, подобно тому, как это происходит в кинотеатре с кадрами кинопленки. Оказалось, что такие устройства могут быть реализованы на жидких кристаллах, если использовать сэндвичевые структуры, в которые наряду со слоем жидкого кристалла входит слой фотополупроводника. Причем запись изображения в жидком кристалле, осуществляемая с помощью фотополупроводника, производится лучом света.