Холестерический жидкий кристалл

Cтраница 3

Органическая матрица панциря краба может быть, таким образом, сравнена с холестерическими жидкими кристаллами, зафиксированными в твердой фибриллярной структуре полимеризацией или поперечной сшивкой. [31]

К настоящему времени эти величины получены для большого количества летучих немезоморфных соединений в немати-ческих, а также смектических и холестерических жидких кристаллах, обычно в мезоморфном и изотропно-жидком агрегатном состояниях. [32]

В особенности можно отметить, что эти полимеры неспособны к образованию слоистой структуры, характерной для смектических или холестерических жидких кристаллов, и что деформация осуществляется не путем скольжения слоистой структуры, а скорее за счет сдвига вдоль молекулярных осей. Это ограничение в полифосфазенах может быть тем фактором, который приводит к хрупкости образцов, термически обработанных между Т () и Т т, что неизбежно приводит к ориентированной морфологии при кристаллизации. Однако он не подходит для полифосфазенов или рассматриваемой здесь более широкой группы полимеров с совершенно различными свойствами в мезоморфном состоянии. Битти и др. [28] все же признают необходимость в термине, применимом к полимерам с жидкокристаллическим порядком, но со складчатой морфологией, и в этом смысле понятие вязкокристаллический имеет более общее значение. Терминология, учитывающая движение цепи ( что является общей характеристикой этой группы полимеров), представляется более предпочтительной, хотя термин вязкокристаллический в его более общем смысле может и оказаться приемлемым. [33]

В особенности можно отметить, что эти полимеры неспособны к образованию слоистой структуры, характерной для смектических или холестерических жидких кристаллов, и что деформация осуществляется не путем скольжения слоистой структуры, а скорее за счет сдвига вдоль молекулярных осей. Это ограничение в полифосфазенах может быть тем фактором, который приводит к хрупкости образцов, термически обработанных между Т ( 1) и Тт, что неизбежно приводит к ориентированной морфологии при кристаллизации. Однако он не подходит для полифосфазенов или рассматриваемой здесь более широкой группы полимеров с совершенно различными свойствами в мезоморфном состоянии. Битти и др. [28] все же признают необходимость в термине, применимом к полимерам с жидкокристаллическим порядком, но со складчатой морфологией, и в этом смысле понятие вязкокристаллический имеет более общее значение. Терминология, учитывающая движение цепи ( что является общей характеристикой этой группы полимеров), представляется более предпочтительной, хотя термин вязкокристаллический в его более общем смысле может и оказаться приемлемым. [34]

Для таких соединений, у которых п 3 или 5, шаг спирали с ростом температуры уменьшается, как и у большинства холестерических жидких кристаллов. Например, для соединения с я 5 шаг спирали при 90 4 С равен 1 9 мкм, а при 82 2 С - 3 4 мкм. [35]

Сравнительно недавно Эриксен [58-66] и Лесли [67-71] построили полную систему уравнений на основе континуумной механики для описания различных законов сохранения ( массы, момента, углового момента и энергии) для не-матических и холестерических жидких кристаллов. Как сообщается в работе [92], эти теории, за исключением теории Ли и Эрингена [87-89], находятся в хорошем согласии с теориями Эриксена и Лесли. Недавно было показано 92 ], что первый вариант теории Ли - Эрингена является противоречивым, а второй подобен теории Эриксена - Лесли. В настоящем обзоре рассматривается главным образом теория Эриксена - Лесли, так как другие теории приводят к аналогичным предсказаниям. [36]

Если молекулы оптически активны, то мезофаза называтся холе-стерической. Холестерические жидкие кристаллы известны главным образом для соединений холестерина и ряда других стероидов. Холестерические жидкие кристаллы характеризуются наличием двухмерного порядка. Его особенность заключается в существовании немати-ческих молекулярных слоев, в которых направления взаимной ориентации молекул не совпадают, а составляют определенные углы. Шаг спирали зависит от природы молекул и очень чувствителен к небольшим изменениям внешних условий, в особенности температуры. Спиралеобразная система обладает свойством селективно отражать свет. Длина волны, отвечающая максимуму отражения, изменяется с изменением шага спирали вследствие незначительных изменений внешних условий, например температуры. [38]

При повышении температуры возможна, таким образом, следующая цепь переходов: истинный кристалл - смектическая мезофаза - нематическая ме-зофаза - аморфное вещество. Холестерические жидкие кристаллы при повышении температуры непосредственно дают аморфный расплав, что, кстати, и дает основание рассматривать их как подтип нематической структуры. [39]

Холестерики устроены более сложно, чем нематики и смектики. Локально холестерический жидкий кристалл имеет такую же структуру, что и нематик. Это означает, что в малом объеме упорядочение молекул холестерика можно характеризовать директором и параметром порядка. Отличия холестерика от нематика проявляются в больших по сравнению с молекулярными размерами масштабах. Оказывается, что направление директора в холестерике не остается неизменным по его объему даже для однодоменного образца. Существует такое направление, называемое хо-лестерической осью ( на рис. 7.9 в это ось z), вдоль которого регулярным образом изменяется ориентация директора. [41]

Холестерические жидкие кристаллы находятся в жидкой кристаллической фазе в интервале температур от 156 до 197 С. Структура холестерических жидких кристаллов такая же, как у немати-ческих, но она дополнительно закручена в направлении, перпендикулярном длинным осям молекул, причем шаг спирали может достигать 103 им. На рис. 2.32 показаны отдельные участки поперечных разрезов холестерического кристалла, сделанных на разных уровнях вертикально восходящей спирали - каждый участок является видом сверху. По мере подъема по оси кристалла происходит циклическое вращение структурных молекул, в данном случае против часовой стрелки. [42]

Благодаря ориентационной упорядоченности анизометрических молекул смектики и нематики являются одноосно симметричными жидкими кристаллами, причем их оптическая ось параллельна осям молекул. Оптическая ось холестерических жидких кристаллов определяется лишь локально. [43]

Схема расположения молекул в термотропных жидких кристаллах. [44]

Разработаны методы использования холестерических жидких кристаллов в качестве чувствительных температурных датчиков, основанные на том, что цвет холестерических кристаллов изменяется при очень слабых изменениях температуры. [45]

Страницы: 1 2 3 4