Nanoazbuka kristályokat lehet önteni
1. ábra. Sematikus ábrázolása (a) egy izotróp közeg (folyadék, amelynek tulajdonságait azonos minden irányban), és (b) egy anizotrop közegben (folyadékkristályos orientációs rendelési).
2. ábra. A főbb típusai a folyadékkristályos rendszerek: (a) nematikus, (b) királis koleszterikus, (c), szmektikus (g), királis szmektikus, (d) discoid nematikus (e) korong alakú oszlopos.
3. ábra. Reakcióvázlat a folyadékkristályos monitor
Nanoazbuka: kristályok, hogy lehet önteni
Mik a hasonlóságok között egy sellő és egy kentaur. folyadékkristályos? Mermaid és kentaur - ez mesés lény, egy emberi fej és a test a halak és a lovak, ill. Így ezek egyesítik a funkciók az emberi és állati. Egy folyadékkristályos tulajdonságait egyesítik a folyadékok és szilárd anyagok. De ellentétben a sellők és kentaurok folyadékkristályok nagyon is valós, és nem csak látni, hanem, hogy érintse meg! Vegyünk egy darab szappant, vízben feloldják - és most a kezében tart nem más, mint egy folyadékkristályos!
Mi a közös a folyadékkristályos folyadékok és hagyományos kristályok? Mint minden folyadékot, a folyékony kristály folyékonyság és képes csepegő; és ugyanabban az időben, mint a hagyományos kristály, amelyben atomok „szaporodnak” a háromdimenziós térben, amelyet a matematikai műveletek (szimmetria műveletek), egy folyadékkristályos is jellemzi rendelés, de a különleges fajtája: képző molekulájában (ami általában hosszúkás vagy tárcsa formájú ) van egy adott orientációban, bár a teljes rend a elrendezése a súlypontok a molekulák hiányzik (1. ábra). Így a molekulák a folyadékkristályos, több szabadságfok. A folyadékkristályok össze lehet hasonlítani az áramlás a naplók lebegett a folyón: általában, ezek mind sorakoznak egy irányba, az árral, de minden log úszók önmagában (találó összehasonlítás Prof. Yu.Evdokimova). Azonban még egy ilyen érdekében elegendő, hogy biztosítsa, hogy a folyadékkristályok mutatnak rendkívüli mechanikus, mágneses, és, ami még fontosabb, a kóros elektromos és optikai tulajdonságait. Sokáig úgy gondolták, hogy abból a szempontból gyakorlati alkalmazása a folyadékkristályok nem rendelkezik ilyen hasznos tulajdonságokkal. Az első alkalmazás megtalálták kijelzők számológépek és elektronikus órák, majd ezeket használják a képernyőkön a hordozható számítógépek és televíziók.
A folyadékkristályok felfedezett 1888-osztrák botanikus F.Reynittser. aki tanulmányozta a szerepe a koleszterin növények. Szintetizált hevítve, szilárd koleszteril, azt találtuk, hogy a
145 o C, és a kristályokat megolvasztjuk alkotnak zavaros világossárga silnorasseivajushchih folyadék, most hívott folyadékkristály, amely további melegítés (
179 ° C) válik teljesen átlátszó. Szinte az összes folyékony kristályokat a mai napig találtak, a szerves vegyületek (kivéve például, hidratált oxid vanádium (V), de a szervetlen vegyületek, például a példák nem annyira!); Azonban nem minden szerves anyag tárolható egy folyadékkristályos állapot.
Attól függően, hogy az elkészítési módszer folyadékkristályok osztható termotrop és liotróp. Az első típus magában foglalja anyagok melegítésével kapott kristályos fázis (mint például, fűtés koleszteril). Úgynevezett liotróp folyadékkristályok, amelyeket úgy állítunk elő, bizonyos anyagok ellenőrzött mennyiségű oldószert.
Nematikus folyadékkristályokban (a görög „buta” - végtelen) jelenléte jellemzi orientációs rend, de hiányzik a pozicionális, azaz a tömeg központok a molekulák véletlenszerűen vannak elrendezve és molekulák szabadon tud forogni a hossztengelye körül. Lehetnek képest ceruzák a dobozban: Valamennyi ceruzát lehet forgatni, és csúsztassa oda-vissza, de ahelyett, hogy egy ceruza kell maradnia szinte párhuzamosak egymással (2. ábra).
A koleszterikus folyadékkristályok (koleszterin cím szerinti vegyületet. Melyik félnek az emberek, és nem fogyókúra) réteges szerkezetű, ahol minden egyes réteg jellemzi egy kis szög izmeneneniem molekuláris orientációs képest az előző réteg. Ezeket az jellemzi, a távolság (P), melyek a tájolási vektor forradalmat csinálni a 360 (2B). Sok koleszterikus folyadékkristályos az a távolság összemérhető a látható fény hullámhossza, ami elengedhetetlen a kialakulását optikai tulajdonságok. Például, fűtés a folyadékkristályos az ilyen típusú tizedfokban csak kismértékben változtatja elfordulási szögét a szomszédos rétegek a molekulák, de ez a kis változás vezet az a tény, hogy az egész folyadékkristály-réteg, amely több ezer réteg molekulák változik a visszavert fény forgatási szög és a koleszterikus módosítja színét. Ez az alapja, például a használat koleszterikus folyadékkristályok gyerekek „fényszóró” hőmérők, amelyek néhány nagyon népszerű Japánban.
Szmektikus folyadékkristályok (a görög „smegma” - szappan), azzal jellemezve, mint orientációs és pozicionális érdekében (2B ábra). A molekulák úgy vannak elrendezve, hogy azok tengelye párhuzamos, amely egy réteges szerkezet. A rétegeket tud csúszni egymáson, és az egyes molekulák mozognak két dimenzióban csúszni együtt a réteg, és forgatni hosszanti tengelye körül. Isolated például királis szmektikus folyadékkristályok, amelynek molekulatömege hossztengelye és az egyik réteg forgatjuk egy kis szöget zár be a szomszédos réteg molekulák (Ris.2g). Emellett discotic folyadékkristályok (képező molekulájukban egy korong alakú). Discotic nematikus fázis (Ris.2d) jellemzi szerkezet, amely azonosan orientált lemezek; disk-szerű molekulák építhető az oszlop (2. ábra).
Ahhoz, hogy hozzon létre egy folyadék-kristályos kijelzők (3. ábra) elsősorban használni nematikus folyadékkristályok. Így a jól ismert angol nyelvű megjelölése STN LCD jelenti supertwisted nematikus, azaz a „superperekruchennye kinematikai”, és valóban, a csavar! A lámpa-megvilágítás halad egy speciális szűrőn keresztül ( „Nicol”), amely a hátsó oldalán a monitor és a lineárisan polarizált. Az elülső oldalon a monitor is egy polarizáló szűrő van, mely elfordul az első 90 0, és ezért nem továbbít fényt az első szűrő ( „crossover Nicol”).
Ha nem lenne folyadékkristályos között a szűrőket, a monitor mindig sötét lesz. Azonban, az LCD monitor is van két átlátszó elektróda párhuzamos sorokban a hornyok annak felületén; amely mentén könnyen orientált felületi rétegek a folyadékkristályos. Ahol barázdák ellentétes elektródok, valamint szűrők, keresztezzük, így csavart nematikus elektródák (ha emlékszel, azok tagjai orientált „fonal”). Ez vezet az a tény, hogy a „csavart”, és a polarizációs síkját érkező fény az első szűrő. A második szűrő fény jön különböző polarizáció, eltér az eredetitől - ez az, amit „kialudt” -, és lehet, hogy menjen ki - a monitor világít. Továbbra is csak a megtanulják, hogyan lehet ellenőrizni a tájékozódás folyadékkristály molekulák, hogy végzi villamos feszültséget az elektródák között, amely megváltoztatja a fénysűrűség a pixel-pont. Ha ehhez hozzátesszük, hogy ez a három színes szűrők (vörös, zöld, kék, és az úgynevezett RGB rendszer «Red-Green-Blue»), akkor könnyen „mix” a szín, amely egy sor több ezer, sőt több millió szín.
A nanotechnológia a folyadékkristályok gyakran használják a „sablonok” vagy sablonokat létrehozni rendezett nanoszerkezetek. így például, rendszerek mezopórusos nanostrukturált elektródák, stb
Modern vettünk. T.4, M. "Science", 1981, 460 p.
A cikk felhívja a anyaga: nanométeres
Tanulási tapasztalatok terén a nanotechnológia Technopreneurship
Ebben a felmérésben, kérünk, hogy a tapasztalatok megosztása és a hozzáállás nanotechnológia Technopreneurship és a kapcsolódó területeken. Előre köszönöm a közömbös!
Projekt munka
Ma már egyre népszerűbb az úgynevezett projekt munka diákok, de vannak nagyon eltérő véleményeket e tárgyban. Hálásak lennénk, ha tudna röviden kifejtette véleményét ebben a kérdésben szavazás. Köszönöm előre!