Facebook |  ВКонтакте | Город Алматы 
Выберите город
А
  • Актау
  • Актобе
  • Алматы
  • Аральск
  • Аркалык
  • Астана
  • Атбасар
  • Атырау
Б
  • Байконыр
Ж
  • Жезказган
  • Житикара
З
  • Зыряновск
К
  • Капчагай
  • Караганда
  • Кокшетау
  • Костанай
  • Кызылорда
Л
  • Лисаковск
П
  • Павлодар
  • Петропавловск
Р
  • Риддер
С
  • Семей
Т
  • Талдыкорган
  • Тараз
  • Темиртау
  • Туркестан
У
  • Урал
  • Уральск
  • Усть-Каменогорск
Ф
  • Форт Шевченко
Ч
  • Чимбулак
Ш
  • Шымкент
Щ
  • Щучинск
Э
  • Экибастуз

«У каждого с собой есть жидкие кристаллы»

Дата: 28 февраля 2011 в 18:30

Жидкие кристаллы прочно и надолго вошли в нашу повседневную жизнь: они используются в дисплеях мобильных телефонов, компьютеров, в электронных часах и калькуляторах. Когда и как было обнаружено жидкокристаллическое состояние, в чем его уникальность, как синтезируют и изучают жидкие кристаллы, в своей лекции на «Газете.Ru» рассказывает лауреат премии президента России для молодых ученых, к. х. н. Алексей Бобровский.


Большинство веществ в твердом виде существуют в кристаллическом состоянии. Молекулы в нем формируют кристаллическую решетку, упорядоченную в трех измерениях. При нагревании до определенной температуры обычно наблюдается фазовый переход из этого высокоупорядоченного состояния в разупорядоченную жидкость, а при дальнейшем нагревании – в газ.



Однако более 100 лет назад выяснилось, что существуют некоторые промежуточные фазы, близкие по свойствам к агрегатному состоянию жидкости, но тем не менее молекулы в них упорядочены.

В 1888 году австрийский ученый Фридрих Рейнитцер, исследуя производное холестерина – холестерилбензоат, – обнаружил, что при нагревании до 145° кристаллическая фаза (белый порошок) переходит в странную мутную жидкость, а при дальнейшем нагревании до 179° наблюдается переход в обычную прозрачную жидкость. Сообщения разных ученых о новом необычном состоянии вещества появлялись и до 1888 года, но так уж сложилось, что первооткрывателем считается Рейнитцер.



Он отправил образец этого вещества физику Отто фон Леману. Фон Леман занимался изучением обычных кристаллов, в том числе пластических кристаллов. Основным его методом изучения кристаллов была поляризационная оптическая микроскопия – это микроскоп, в котором свет проходит через поляризатор, затем через вещество и через анализатор. При помещении между поляризатором и анализатором кристалликов определенного вещества можно наблюдать текстуры – характерные картинки для разных кристаллических веществ, а также изучать оптические свойства кристаллов. Фон Леман предположил существование жидких кристаллов незадолго до того, как получил образцы холестерилбензоата. Исследовав это соединение, он понял, что в интервале между 145 и 179 градусами оно образует как раз фазу с предсказанными им свойствами.

Он впервые догадался, что причиной возникновения этой необычной фазы является удлиненная, анизометричная форма молекул холестерилбензоата.


Анизометрия, грубо говоря, – это разница между шириной и длиной предмета. Соответственно, пример изометричной формы – шар.

Нельзя не упомянуть имя советского физика Всеволода Фредерикса, который в 20-е годы прошлого века изучал влияние магнитного и электрического полей на оптические свойства жидких кристаллов. Он исследовал важный эффект: ориентация молекул в жидких кристаллах очень легко меняется под действием внешних полей, причем поля эти очень слабые, а изменения очень быстрые.

Развитие микроэлектроники привело в итоге к тому, что с конца 60-х годов начался бум изучения жидкокристаллических систем. Инженеры научились их использовать вначале для систем отображения информации в обычных электронных цифровых часах, затем – в калькуляторах. А с появлением компьютерной техники стало понятно, что жидкие кристаллы можно активно применять при создании дисплеев. Естественно, такой технологический скачок стимулировал изучение с точки зрения фундаментальной науки жидких кристаллов.



За одно десятилетие количество статей по жидким кристаллам выросло на два порядка. Появились специализированные международные и российские журналы по жидким кристаллам. Начали проводиться конференции, возникло международное и российское ЖК-общества.






По сообщению сайта Газета.ru