Жидкие кристаллы

Содержание

Слайд 2

Жидкие кристаллы (сокращённо ЖК) — это фазовое состояние, в которое переходят

Жидкие кристаллы (сокращённо ЖК) — это фазовое состояние, в которое переходят

некоторые вещества при определенных условиях (температура, давление, концентрация в растворе).
Слайд 3

Свойства ЖК Жидкий кристалл обладает свойствами и жидкости, и кристалла: Подобно

Свойства ЖК

Жидкий кристалл обладает свойствами и жидкости, и кристалла:
Подобно обычной жидкости,

жидкий кристалл обладает текучестью и принимает форму сосуда, в который он помещен.
Он обладает свойством, характерным для кристаллов - упорядочиванием в пространстве молекул, образующих кристалл.
Не имеют жёсткую кристаллическую решётку.
Наличие порядка пространственной ориентации молекул
Осуществление более сложного ориентационного порядка молекул, чем у кристаллов.
Слайд 4

Виды жидких кристаллов Термотропные ЖК, образующиеся в результате нагревания твердого вещества

Виды жидких кристаллов
Термотропные ЖК, образующиеся в результате нагревания твердого вещества и

существующие в определенном интервале температур и давлений.
Лиотропные ЖК, которые представляют собой двух или более компонентные системы, образующиеся в смесях стержневидных молекул данного вещества и воды (или других полярных растворителей). Эти стержневидные молекулы имеют на одном конце полярную группу, а большая часть стержня представляет собой гибкую гидрофобную углеводородную цепь. Такие вещества называются амфифилами.
Слайд 5

История открытия жидких кристаллов Жидкие кристаллы открыл в 1888 г. австрийский

История открытия жидких кристаллов

Жидкие кристаллы открыл в 1888 г. 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.

Ф. Рейнитцер

Слайд 6

Научное доказательство было предоставлено профессором университета Карлсруэ Отто Леманом после многолетних

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.
Слайд 7

Долгое время физики и химики в принципе не признавали жидких кристаллов,

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 8

В 1963 г. американец Дж. Фергюсон использовал важнейшее свойство жидких кристаллов

В 1963 г. американец Дж. Фергюсон 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

В зависимости от вида упорядочения осей молекул жидкие кристаллы разделяются на

В зависимости от вида упорядочения осей молекул жидкие кристаллы разделяются

на

Нематические

Смектические

Холестерические

Разновидности Термотропных ЖК

Слайд 10

Нематические жидкие кристаллы. Схематическое изображение нематического жидкого кристалла. n

Нематические жидкие кристаллы.

Схематическое изображение нематического жидкого кристалла.

n

Слайд 11

Смектические жидкие кристаллы Схематическое изображение жидкого кристалла в смектической фазе

Смектические жидкие кристаллы

Схематическое изображение жидкого кристалла в смектической фазе

Слайд 12

Холестерические жидкие кристаллы

Холестерические жидкие кристаллы

Слайд 13

Методы изучения жидких кристаллов Визуальная политермия Поляризационная микроскопия ДСК

Методы изучения жидких кристаллов
Визуальная политермия
Поляризационная микроскопия
ДСК

Слайд 14

Фазовые переходы вещества в капиллярах из кристаллического состояния в изотропное (а),

Фазовые переходы вещества в капиллярах из кристаллического состояния в изотропное (а),

смектическое, далее в изотропное (б), нематическое, затем в изотропное (в), смектическое, нематическое и далее в изотропное (г).
Слайд 15

Текстуры жидких кристаллов

Текстуры жидких кристаллов

Слайд 16

Нематическая шлирен-текстура

Нематическая шлирен-текстура

Слайд 17

Конфокальная текстура холестерика

Конфокальная текстура холестерика

Слайд 18

Холестерическая полигональная текстура «отпечатки пальцев»

Холестерическая полигональная текстура «отпечатки пальцев»

Слайд 19

Веерная текстура холестерика

Веерная текстура холестерика

Слайд 20

Конфокальная текстура смектика

Конфокальная текстура смектика

Слайд 21

Веерная текстура смектика А

Веерная текстура смектика А

Слайд 22

Кривая ДСК.

Кривая ДСК.

Слайд 23

Применение жидких кристаллов 1. Одно из важных направлений использования жидких кристаллов

Применение жидких кристаллов

1. Одно из важных направлений использования жидких кристаллов — термография.

Подбирая состав жидкокристаллического вещества, создают индикаторы для разных диапазонов температуры и для различных конструкций.

Цифровой ЖК индикатор температуры выхлопных газов
Цветной графический индикатор изменения температуры и влажности.

Слайд 24

2. Применение в ЖК в медицине: термометры, приборы для лечения и

2. Применение в ЖК в медицине: термометры, приборы для лечения и

диагностики.

ЖК-медицинский термометр

Прибор низкочастотной терапии «Радиус-01»

жидкокристаллический индикатор
(в интенсивной терапии, реанимации)

Слайд 25

3. С помощью жидких кристаллов обнаруживают пары́ вредных химических соединений и

3. С помощью жидких кристаллов обнаруживают пары́ вредных химических соединений и

опасные для здоровья человека гамма- и ультрафиолетовое излучения. На основе жидких кристаллов созданы измерители давления, детекторы УФи.

Измеритель параметров окружающей среды

Слайд 26

4. Информационная техника. От первых индикаторов, знакомых всем по электронным часам,

4. Информационная техника. От первых индикаторов, знакомых всем по электронным

часам, до цветных телевизоров с жидкокристаллическим экраном прошло лишь несколько лет. Такие телевизоры дают изображение весьма высокого качества, потребляя меньшее количество энергии.

ЖК монитор

ЖК циферблат

Слайд 27

5. Широкое применение ЖК получили в сферах промышленного производства, а так

5. Широкое применение ЖК получили в сферах промышленного производства, а так

же в ювелирном деле. Некоторое время тому назад необычной популярностью в США пользовалась новинка ювелирного производства, получившая название “перстень настроения”. За год было продано 50 миллионов таких перстней.