Problemy 02/1992
Jak działają monitory LCD?
Czym są piękne kolorowe struktury które czasem możemy zaobserwować pod mikroskopem?
Czy istnieją tylko trzy stany materii?
Bardzo ciekawy, i wciąż będący na czasie, artykuł opisujący naturę ciekłych kryształów.
Jak zawsze w dobrej popularnonaukowej publikacji mamy tu połączenie dogłębności ze jasnością opisu, rzetelności z budowaniem zaciekawienia, naukowości z wyjaśnieniami odwołującymi się do otaczającej nas rzeczywistości.
Gorąco polecam.
Citronian-Man
----------------------------------------------------------------
Używa się ich w wyświetlaczach elektronicznych, tworzy się z nich supertwarde materiały, a istoty żywe nie istniałyby bez nieb. Substancje ciekłokrystaliczne znajdują się wszędzie. Projektowanie ciekłych kryształów było pierwszym eksperymentem z inżynierii na poziomie molekularnym. Ich niezwykłe kształty i osobliwe zachowanie się nie tylko dały początek nowej technologii elektronicznej, ale pozwoliły lepiej rozumieć własności materii.
Jedną z pierwszych informacji zdobytych w szkole na lekcjach fizyki jest fakt istnienia trzech stanów materii stałego, ciekłego i gazowego. Nie jest to jednak cała prawda, ponieważ istnieje czwarty stan S leżący pomiędzy stanem ciekłym i stałym. Nazywa się go stanem ciekłokrystalicznym.
Dla większości ciekłe kryształy wiążą się z cyfrowymi zegarkami i wyświetlaczami podręcznych komputerów. Jednak ciekłe kryształy są znacznie bardziej pospolite. Spójność większości układów biologicznych, w tym i człowieka, wiąże się ze stanem ciekłokrystalicznym - ścianki komórkowe są w zasadzie ciekłymi kryształami. Wiele nowych syntetycznych ciekłych kryształów ma niezwykłe właściwości mechaniczne i elektryczne, z którymi dopiero zapoznają się inżynierowie i technologowie.
Odkrycie ciekłych kryształów wiąże się z technikami mikroskopowymi powstałymi w XIX w. Lekarze stosowali już wówczas mikroskopy w swoich badaniach, a pierwszym człowiekiem, który zobaczył ciekłe kryształy pod mikroskopem, był znany lekarz niemiecki Rudolf Virchow. W 1853 r. odkrył mielinę, substancję okrywającą nerwy, nie wiedząc jeszcze, że jest ona ciekłym kryształem. Dopiero w drugiej połowie ubiegłego wieku niemiecki fizyk Otto Lehmann, badający procesy topnienia, zidentyfikował stan ciekłokrystaliczny. W 1SSS r. Lehmann, znany już z mikroskopowych badań procesu krystalizacji został profesorem politechniki w Aachen. W marcu otrzymał list od austriackiego botanika Friedricha Reinitzera, prowadzącego w Pradze badania nad niedawno przez siebie zsyntetyzowanym benzoesanem cholesterylu,
Jak każdy rzetelny chemik organik Reinitzer chciał określić fizyczne właściwości związku, w tym jego temperaturę topnienia. W tym celu ogrzewał go, obserwując jego wygląd pod mikroskopem. Reinitzer wiedział, że czysta substancja powinna zmienić stan na ciekły w ściśle określonej, charakterystycznej dla siebie temperaturze. W czasie pomiarów tej temperatury Reinitzer zauważył niezwykłe zjawisko — związek zdawał się mieć dwie temperatury topnienia. Przy 145,4ºC białe kryształy topiły się, tworząc mętną ciecz, która w temperaturze 178,5°C stawała się nagle klarowna. W czasie chłodzenia te same zjawiska zachodziły w odwrotnej kolejności.
Do swego listu Reinitzer załączył próbkę związku i Lehmann zaczął badać nieprzejrzystą fazę pośrednią, czyli - według dzisiejszej terminologii - mezofazę. Okazało się, że pod mikroskopem mezofaza zachowuje się w świetle spolaryzowanym w niespodziewany sposób. W odróżnieniu od zwykłej cieczy, która przy obserwacji przez proste urządzenie zwane „skrzyżowanymi polaroidami", wydaje się być czarna, mezofaza wykazywała jasne zabarwienie.
Aby zrozumieć znaczenie tego odkrycia, należy wiedzieć, że zwykłe źródła światła wysyłają mieszaninę fal elektromagnetycznych drgających we wszystkich kierunkach, Jeśli fala świetlna oscyluje tylko w jednej płaszczyźnie, określamy ją nazwą spolaryzowanej (liniowo). Można wybrać konkretną płaszczyznę polaryzacji wiązki światła, umieszczając na jej drodze polaroid. Jeśli spolaryzowane w pewnej płaszczyźnie światło trafia na drugi polaroid o płaszczyźnie polaryzacji prostopadłej do poprzedniej („skrzyżowany polaroid"), zostaje całkowicie wygaszone. Przezroczysta substancja umieszczona między polaroidami nie powinna wpłynąć na przebieg zjawiska - powinna także wydawać się czarna. Nie zawsze jednak tak jest. Lehmann wiedział już, że stałe kryształy mogą skręcać płaszczyznę polaryzacji światła.
Zjawisko to można wytłumaczyć w następujący sposób: światło można traktować jako oscylacje pola elektromagnetycznego, które wędrując przez daną substancję wywołują drgania elektronów w atomach i molekułach. Nie mogą one jednak reagować natychmiast, co przejawia się spowolnieniem ruchu fali. Jest to zjawisko załamania światła W pewnych substancjach - ze względu na ich budowę - opóźniające działanie elektronów jest różne w różnych kierunkach. Światło może więc wykazywać dwie możliwe prędkości, w zależności od jego polaryzacji względem kryształu.
W ten sposób powstaje zjawisko podwójnego załamania, które możemy obserwować w krysztale kalcytu. Niejednakowe współczynniki załamania powodują także skręcenie płaszczyzny spolaryzowanego światła i pozwalają na jego przejście przez skrzyżowane polaroidy. W efekcie powstają pięknie zabarwione „dwójłomne" wzory.
Kryształy mają zdefiniowaną strukturę - powtarzalną trójwymiarową siatkę atomów lub molekuł - a więc można się spodziewać pojawiania się w niektórych z nich zjawiska dwój- łomności. Z kolei ciecze nie wykazują szczególnego ułożenia mogących poruszać się względnie swobodnie skłdowych atomów lub molekuł. Mają więc tylko jeden współczynnik załamania i przy obserwacji przez skrzyżowane polaroidy są czarne. Dlatego właśnie Lehmann i Reinitzer byli zaskoczeni obecnością dwójłomności w ciekłej mezofazie benzoesanu cholesterylu.
Dwaj uczeni pracowali intensywnie przez marzec i kwiecień 1888 r., omawiając swoje obserwacje i starając się ustalić, czym jest mezofaza: cieczą czy kryształem? W końcu kwietnia Lehmann stwierdził po prostu, że substancja ta jest dziwna, i przerwał pracę na 16 miesięcy. Wznowił ją w sierpniu 1889 r. i przekonał się, że ma do czynienia z „bardzo miękkimi kryształami", które nazwał fliessende Kristalle - ciekłymi kryształami. Nazwa ta przyjęła się.
Jak powstają ciekłe kryształy? Dopiero w 1924 r. Daniel Yorlander z uniwersytetu w Halle, w Niemczech, wykazał, że substancje tworzące fazy ciekłokrystaliczne składają się z długich molekuł o kształcie prętów. W klasycznych kryształach molekuły o kulistym kształcie utrzymują się wzajemnie - na określonych pozycjach przestrzennych - wykazują „uporządkowanie pozycyjne". Molekuły wydłużone wykazują także uporządkowanie pozycyjne, ale ponadto wszystkie wskazują w tym samym kierunku. Nazywamy to „uporządkowaniem kierunkowym" (rye. 1).
Gdy normalny kryształ topnieje, dostarczana energia cieplna przezwycięża siły międzymolekularne, rozrywając strukturę i niszcząc uporządkowanie pozycyjne. Molekuły mogą poruszać się swobodnie. W przypadku wydłużonych molekuł dzieje się coś innego. W pewnej temperaturze energia cieplna może wystarczyć do zniszczenia uporządkowania pozycyjnego, ale nie jest w stanie pokonać sił odpowiedzialnych za uporządkowanie kierunkowe.
Takie właśnie zjawisko obserwował Reinitzer, gdy kryształy stopniały tworząc mętną ciecz. Powstająca faza składa się z molekuł ułożonych mniej lub bardziej równolegle, choć rozłożonych w przestrzeni w przypadkowy sposób. Uporządkowanie kierunkowe rozciąga się na miliony molekuł, ułożonych wzdłuż kierunku nazywanego głównym (wektor jednostkowy związany z tym kierunkiem określany jest nazwą „direktora").
Jakie powinny być właściwości takiej fazy? Brak uporządkowania pozycyjnego oznacza, że jest ona płynem. Uporządkowanie kierunkowe oznacza, że pewne właściwości fizyczne - na przykład współczynnik załamania - będą się zmieniać w zależności od położenia urządzenia pomiarowego względem kierunku głównego. Faza ta wykazuje zatem dwójłomność przy obserwacji przez skrzyżowane polaroidy.
Przy dalszym ogrzewaniu faza osiąga temperaturę, w której uporządkowanie kierunkowe ulega zniszczeniu, a ona sama staje się zwykłą cieczą. Temperatura ta odpowiada przejściu od cieczy mętnej do przejrzystej i jest określana nazwą temperatury klarowania W czasie ochładzania zachodzi zjawisko odwrotne, gdy molekuły o wydłużonym kształcie układają się tworząc uporządkowaną płynną strukturę.
Jest to najprostsza struktura ciekłokrystaliczna, nazywana fazą nematyczną (ryc. lc). Szczególną odmianę, zwaną chiralną fazą nematyczną, reprezentuje benzoesan cholesterylu. Określenie „chiralna" oznacza, że wydłużone molekuły leżą w układzie skręconym, przypominającym śrubę prawoskrętną, a niekiedy lewoskrętną. Stykające się ze sobą śruby powodują wzajemny obrót każdej z nich. Podobnie chiralne molekuły w fazie nematycznej wywołują nieznaczną rotację swoich sąsiadów. Chiralność molekuł odzwierciedla śrubowe skręcenie kierunku głównego fazy nematycznej. Oznacza to, że średni kierunek molekuł zmienia się, gdy posuwamy się prostopadłe do ich osi, tak jak kierunek stopni w spiralnych schodach.
Pełny skok takiej spirali jest często rzędu długości fali światła widzialnego. Oznacza to, że długość fali świetlnej odbijanej przez fazę zależy od liczby zwojów na pewnej długości, podobnie jak liczba linii na danej długości siatki dyfrakcyjnej decyduje
0 długości fali odbijanego światła. Ponieważ Reinitzer zaobserwował pierwszą chiralną fazę w swoim benzoesanie cholesterylu, nematyczne fazy chiralne nazywa się często fazami cholesterolowymi.
Chiralne fazy nematyczne wykorzystano w pierwszych przemysłowych zastosowaniach ciekłych kryształów. Wybiórcze odbicie światła wytwarza silnie opalizujące barwy. Wzrost temperatury obniża stopień skręcenia i zmienia odbijane barwy. Zjawisko to wykorzystano w termometrach, a ostatnio także w modnych tkaninach zmieniających zabarwienie wraz ze zmianą temperatury ciała.
Istnieją inne, bardziej skomplikowane rodzaje fazy ciekłokrystalicznej. W czasie ogrzewania kryształ może, na przykład, nie tracić od razu całego swojego trójwymiarowego uporządkowania. W zamian mogą tworzyć się różne warstwy molekuł. Mogą one nie oddziaływać wzajemnie na siebie, a we wnętrzu każdej z nich molekuły mogą przemieszczać się w przypadkowy sposób. Takie ułożenia, w których częściowo zachowuje się uporządkowanie pozycyjne, nazywamy fazami smektycznymi (ryc. Ib).
W istocie mamy do czynienia z wielością faz ciekłokrystalicznych, obejmujących liczne układy molekuł pomiędzy ściśle uporządkowanym kryształem i całkowicie nieuporządkowaną cieczą. Takie złożone układy stanowią swoistą „nadmolekularną" architekturę. Zaczynamy dopiero pojmować, jak ważną rolę odgrywają one w przyrodzie. DNA przenoszący kod genetyczny tworzy, na przykład, fazę nematyczną.
Jednym z najprostszych sposobów rozpoznawania takich struktur jest obserwacja wzorów podwójnego załamania pod mikroskopem polaryzacyjnym. Obserwacja taka była podstawą pierwszej klasyfikacji ciekłych kryształów, dokonanej przez Georgesa Friedela na Uniwersytecie w Strasbourgu w latach dwudziestych. Różne struktury ciekłych kryształów wytwarzają różne tekstury. Wprawdzie na małych odległościach, w obszarach zwanych „domenami", kierunek ułożenia molekuł jest podobny, jednak - zmienia się przypadkowo na większych odległościach. W miejscach zetknięcia domen o różnych kierunkach ułożenia powstają defekty (podobnie do defektów w substancjach magnetycznych). Rozkład i rodzaj defektów zależą od stopnia i rodzaju organizacji molekuł danej fazy ciekłokrystalicznej.
Gdy ciekły kryształ umieści się pomiędzy skrzyżowanymi polaroidami i ogląda się go pod mikroskopem polaryzacyjnym, obserwuje się piękne barwy wywołane rozszczepieniem przy zmiennych współczynnikach załamania światła, a defekty objawiają się jako ciemne linie i punkty rozdzielające domeny.
Ciekłe kryształy nie są bynajmniej tylko ciekawostką. Godną uwagi cechą substancji ciekłokrystalicznych jest zmiana kierunku głównego pod wpływem przyłożonego pola elektrycznego lub magnetycznego. Kierunek ten zmienia się na równoległy lub prostopadły do linii pola, w zależności od budowy chemicznej składowych molekuł. Oznacza to zarazem zmianę współczynnika załamania i właściwości optycznych ciekłego kryształu.
We wczesnych latach trzydziestych fizycy zaproponowali wykorzystanie ciekłych kryształów do wytwarzania wyświetlaczy, które zużywałyby znacznie mniej energii niż wyświetlacze kineskopowe. Pierwsze próby wytwarzania takich urządzeń były jednak nieudane, ponieważ znane wówczas ciekłe kryształy rozkładały się po ogrzaniu lub oświetleniu. Sytuacja zmieniła się po trzydziestu latach, gdy George Gray i jego grupa badawcza z uniwersytetu w Hull odkryli nową rodzinę trwałych ciekłych kryształów, alkilocyjanobifenyli. Gray trudnił się opracowywaniem, syntezą i wykorzystaniem materiałów do wyświetlaczy, opierając się po raz pierwszy na dokładnym zrozumieniu zasad strukturalnych rządzących zachowaniem ciekłych kryształów.
Molekuły ciekłych kryształów Graya zachowują się jak sztywne pręty tworzące fazy nematyczne. Są tanie i trwałe, a więc zdawały się idealnie nadawać na materiał do wyświetlaczy. Typowy wyświetlacz składa się z cienkiej warstwy substancji ciekłokrystalicznej umieszczonej między dwoma szklanymi płytkami, których powierzchnie pokrywa się przezroczystą przewodzącą warstwą tlenku indu i cyny z wytrawionym wzorem. Przewodzące powierzchnie pokrywa się poliimidem, który poleruje się w zadanym kieru¬ku, wytwarzając na nim mikrorowki. Obecność mikrorowków indukuje siły powierzchniowe układające molekuły ciekłego kryształu. Jeśli kierunek mikrorowków na górnej płytce jest prostopadły do ich kierunku na dolnej płytce, molekuły w komórce układają się ze skręceniem 90°. Dlatego też wyświetlacze nazywa się urządzeniami ze skręconym nematykiem.
Aby uzyskać wyświetlacz, komórkę zawierającą ciekły kryształ umieszcza się pomiędzy skrzyżowanymi polaroidami. Światło wchodzące do komórki jest spolaryzowane w jednej płaszczyźnie, a 90-stopniowe skręcenie ciekłego kryształu na grubości komórki odpowiednio obraca płaszczyznę polaryzacji. Dzięki temu światło bez przeszkód przechodzi przez drugi polaroid. Jeśli jednak na powierzchni przewodzących płytek przyłoży się napięcie, powstaje pomiędzy nimi pole elektrostatyczne. Wystarcza ono do pokonania wpływu mikrorowków i ułożenia molekuł w kierunku równoległym z polem. Oznacza to, że płaszczyzna polaryzacji przechodzącego światła nie ulega zmianie i nie może ono przejść przez drugi polaroid. Obszar poddany wpływowi pola elektrycznego wydaje się czarny (ryc. 2).
Wyświetlacze ciekłokrystaliczne ze skręconym nematykiem zdały doskonale egzamin jako niewielkie urządzenia, stosowane np. w zegarkach cyfrowych. Jednak jak dotąd nie udało się wytworzyć na skalę przemysłową wyświetlaczy dużych rozmiarów i o dużej rozdzielczości, mogących pełnić funkcję płaskiego ekranu telewizyjnego, podstawową trudnością jest konieczność wytworzenia wielkiej liczby punktów (pikseli) z odrębnymi połączeniami elektrycznymi. Ponadto przy niewielkich rozmiarach i bliskości pikseli pole każdego z nich oddziałuje także na sąsiednie piksele.
Istnieją jednak szanse na wytworzenie nowych, lepszych wyświetlaczy pracujących na nieco innych zasadach. Wykorzystuje się w nich chiralne fazy smektyczne charakteryzujące się nachyleniem molekuł w każdej warstwie. W użytych smektykach molekuły w każdej warstwie są nachylone względem warstwy. W 1975 r. Robert Meyer i jego koledzy z Uniwersytetu Paryża Południowego wykazali, że zastosowanie chiralnych molekuł w takiej mezofazie nadaje w pewnych przypadkach ciekłemu kryształowi właściwości ferroelektryczne.
W chiralnych fazach smektycznych średni kierunek nachylenia molekuł w warstwie zmienia się przy przejściu do następnej warstwy. Można zaprojektować molekuły, które mają elektryczny ładunek dodatni na jednym końcu i ujemny na drugim - innymi słowy, związki z dużym momentem dipolowym. Siły elektrostatyczne między dipolami powodują, że wszystkie molekuły w warstwie są ułożone równolegle. Ponieważ każda warstwa smektyka jest nieco skręcona względem sąsiednich warstw, wypadkowy moment dipolowy jest zerowy. Każdej warstwie odpowiada bliźniacza warstwa oddalona o połowę skoku spirali, w której dipole są skierowane przeciwnie. Substancję taką nazywamy ferroelektrykiem lub dokładniej helielektrykiem.
W 1984 r. Noel Clark i Sven Lagerwall z Uniwersytetu Colorado w Boulder wykazali, że takie fazy nadają się do wytwarzania wyświetlaczy. Ich urządzenie jest podobne do wyświetlaczy ze skręconym nematy kiem, ale tym razem warstwa poliimidu jest pokryta mikrorowkami ułożonymi w takim kierunku, że całkowicie rozwijają spiralę. Momenty dipolowe nie redukują się wzajemnie i substancja pomiędzy płytkami wykazuje moment dipolowy. Przyłożenie pola elektrycznego do warstwy przewodzącej powoduje odwrócenie się dipoli, a więc i średniego kierunku nachylenia molekuł. Podobnie jak w przypadku wyświetlaczy ze skręconym nematykiem, po umieszczeniu komórki pomiędzy skrzyżowanymi polaroidami można obserwować wzory wytrawione na powierzchniach przewodzących.
Takie urządzenie pod wieloma względami przewyższa konwencjonalny wyświetlacz ze skręconym nematykiem. Po pierwsze, możliwe jest bardzo szybkie przełączenie stanów - rzędu mikrosekund, a nie milisekund. Po drugie, molekuły nie mogą po przyłożeniu pola zmienić samodzielnie uporządkowania, ponieważ odwrócenie jednej molekuły wymagałoby również odwrócenia sąsiedniej, to z kolei odwrócenia następnej i tak dalej, ad infinitum. Niemożność samodzielnej zmiany ułożenia oznacza, że urządzenie jest bistabilne; innymi słowy, po odwróceniu nachylenia można odłączyć napięcie, bez obawy zmiany wytworzonego stanu. Ponieważ do zmiany średniego nachylenia wystarcza tylko krótki impuls, możliwe jest stosowanie mniejszych i gęściej ułożonych pikseli bez pojawiania się interferencji pomiędzy sąsiednimi pikselami. Zanim rozpocznie się produkcję płaskich ekranów telewizyjnych, konieczne jest opracowanie urządzenia do przełączania wielkiej siatki ferroelektrycznych pikseli. Ale już badacze z Hirst Laboratories w Londynie zastosowali tę technologię i zademonstrowali kilka prototypowych ekranów o rozmiarach A4. Zaglądając w przyszłość można przypuszczać, że bistabilne urządzenia ferroelektryczne będzie można wykorzystać jako przełączniki w obwodach optoelektrycznych i w komputerach optycznych.
Rozwój wyświetlaczy ciekłokrystalicznych w ostatnim dziesięcioleciu zmusił nas do pogłębienia wiedzy o siłach molekularnych określających kształt wydłużonych molekuł ciekłych kryształów. Chemicy wiedzą już obecnie dość, aby móc projektować nowe molekuły ciekłokrystaliczne o określonych właściwościach fizycznych.
Ponad 70 lat temu Vorlander wykazał, że molekuły o kształtach innych niż pręty mogą także tworzyć fazy ciekłokrystaliczne. Zsyntetyzował molekuły ciekłokrystaliczne o kształtach litery T i U. Prace jego grupy badawczej z uniwersytetu w Halle były tak nowatorskie, że dopiero w ostatnich 15 latach reszta świata zaczęła badać zachowania ciekłokrystaliczne bardziej egzotycznych molekuł Z tych badań wynika, że nasze teorie i modele dla zwykłych wydłużonych molekuł dają niekompletny obraz sposobu powstawania mezofaz molekuł o innych kształtach. Studia nad takimi molekułami powinny dać lepszy wgląd w rodzaje sił międzymolekularnych odpowiedzialnych za stan ciekłokrystaliczny.
Innym oczywistym powodem prowadzenia takich badań jest chęć określenia technologicznego potencjału tych substancji. Chociaż niewiele jeszcze wiadomo o mezofazach nowych substancji, można się spodziewać, że ich samoorganizacja w złożone struktury jedno- i dwuwymiarowe będzie się wiązała z niezwykłymi właściwościami mechanicznymi, elektrycznymi i optycznymi.
Pierwszymi nowymi ciekłymi kryształami poddanymi badaniom były tzw. dyskotyki. Przewidział ich istnienie i odkrył je indyjski fizyk S. Chandrasekhar z Raman Research Institute w Bangalore. Jak wynika z nazwy, dyskotyki są molekułami o kształcie dysku. W stanie ciekłokrystalicznym wydają się być ułożone jedna na drugiej, jak stos. płytek, i stosy takie leżą równolegle obok siebie, tworząc dwu-wymiarową siatkę sześciokątną. Oczywiście faza ta zachowuje się jak ciecz i stosy molekuł bezustannie przesuwają się i ślizgają.
Od 1978 r. wielu badaczy zajmowało się dyskotykami i wskazało pewne ich zastosowania. Grupa Neville'a Bodena z uniwersytetu w Leeds wykazała, że stosy niektórych dyskotycznych molekuł mogą przewodzić prąd elektryczny. Ze względu na ich zdolność do samoporządkowania fazy także mogą stanowić coś w rodzaju przewodników molekularnych, stanowiąc krok w kierunku urządzeń elektronicznych w skali molekularnej.Na uniwersytecie W Southampton law Imperial College; otrzymaliśmy ciekły kryształ oparty na nieco zmodyfikowanym mydle miedziowym. Spodziewaliśmy się otrzymania klasycznej mezofazy dyskotycznej, jednak ku naszemu zaskoczeniu powstała odmienna struktura. W tym przypadku stosy molekuł leżą obok siebie w warstwach, które są ułożone jedna na drugiej.
Taka zmiana na poziomie molekularnym całkowicie zmienia właściwości fizyczne kryształu. Podczas gdy zwykłe mydło miedziowe trudno jest wyciągnąć w nitki, nadmolekularna struktura zmodyfikowanej substancji pozwala na wyciąganie długich, uporządkowanych molekularnie nitek, zastygających szybko we włókna podobne do szklanych. Ponieważ mydło miedziowe wykazuje nieliniowe efekty zmieniając długość fali przechodzącego światła, wytworzone z niego włókna optyczne mogą znaleźć ciekawe zastosowania w niekonwencjonalnych układach optycznych.
Badacze nadal poszukują molekuł o nowych kształtach tworzących ciekłe kryształy. Odgrzebano stare prace i bada się jego T- i U- -kształtne molekuły. Ostatnio odkryto molekuły ciekłokrystaliczne kształtu owada patyczaka, nazwane fazmidami, i molekuły kształtu jaskółczego ogona, nazwane hemifazmidami. Badane są także molekuły hybrydowe powstające z elastycznego połączenia wydłużonych jednostek molekularnych z rdzeniami dyskotycznymi. Takie egzotyczne struktury powinny mieć niezwykłe właściwości fizyczne. Badania ciekłych kryształów i rozwój wynikających stąd technologii sięgną niewątpliwie w następny wiek.
Wg „New Scienist . (nr V 1991)
' oprać. M. Żaliński
Czym są piękne kolorowe struktury które czasem możemy zaobserwować pod mikroskopem?
Czy istnieją tylko trzy stany materii?
Bardzo ciekawy, i wciąż będący na czasie, artykuł opisujący naturę ciekłych kryształów.
Jak zawsze w dobrej popularnonaukowej publikacji mamy tu połączenie dogłębności ze jasnością opisu, rzetelności z budowaniem zaciekawienia, naukowości z wyjaśnieniami odwołującymi się do otaczającej nas rzeczywistości.
Gorąco polecam.
Citronian-Man
----------------------------------------------------------------
Używa się ich w wyświetlaczach elektronicznych, tworzy się z nich supertwarde materiały, a istoty żywe nie istniałyby bez nieb. Substancje ciekłokrystaliczne znajdują się wszędzie. Projektowanie ciekłych kryształów było pierwszym eksperymentem z inżynierii na poziomie molekularnym. Ich niezwykłe kształty i osobliwe zachowanie się nie tylko dały początek nowej technologii elektronicznej, ale pozwoliły lepiej rozumieć własności materii.
Jedną z pierwszych informacji zdobytych w szkole na lekcjach fizyki jest fakt istnienia trzech stanów materii stałego, ciekłego i gazowego. Nie jest to jednak cała prawda, ponieważ istnieje czwarty stan S leżący pomiędzy stanem ciekłym i stałym. Nazywa się go stanem ciekłokrystalicznym.
Dla większości ciekłe kryształy wiążą się z cyfrowymi zegarkami i wyświetlaczami podręcznych komputerów. Jednak ciekłe kryształy są znacznie bardziej pospolite. Spójność większości układów biologicznych, w tym i człowieka, wiąże się ze stanem ciekłokrystalicznym - ścianki komórkowe są w zasadzie ciekłymi kryształami. Wiele nowych syntetycznych ciekłych kryształów ma niezwykłe właściwości mechaniczne i elektryczne, z którymi dopiero zapoznają się inżynierowie i technologowie.
Odkrycie ciekłych kryształów wiąże się z technikami mikroskopowymi powstałymi w XIX w. Lekarze stosowali już wówczas mikroskopy w swoich badaniach, a pierwszym człowiekiem, który zobaczył ciekłe kryształy pod mikroskopem, był znany lekarz niemiecki Rudolf Virchow. W 1853 r. odkrył mielinę, substancję okrywającą nerwy, nie wiedząc jeszcze, że jest ona ciekłym kryształem. Dopiero w drugiej połowie ubiegłego wieku niemiecki fizyk Otto Lehmann, badający procesy topnienia, zidentyfikował stan ciekłokrystaliczny. W 1SSS r. Lehmann, znany już z mikroskopowych badań procesu krystalizacji został profesorem politechniki w Aachen. W marcu otrzymał list od austriackiego botanika Friedricha Reinitzera, prowadzącego w Pradze badania nad niedawno przez siebie zsyntetyzowanym benzoesanem cholesterylu,
Jak każdy rzetelny chemik organik Reinitzer chciał określić fizyczne właściwości związku, w tym jego temperaturę topnienia. W tym celu ogrzewał go, obserwując jego wygląd pod mikroskopem. Reinitzer wiedział, że czysta substancja powinna zmienić stan na ciekły w ściśle określonej, charakterystycznej dla siebie temperaturze. W czasie pomiarów tej temperatury Reinitzer zauważył niezwykłe zjawisko — związek zdawał się mieć dwie temperatury topnienia. Przy 145,4ºC białe kryształy topiły się, tworząc mętną ciecz, która w temperaturze 178,5°C stawała się nagle klarowna. W czasie chłodzenia te same zjawiska zachodziły w odwrotnej kolejności.
Do swego listu Reinitzer załączył próbkę związku i Lehmann zaczął badać nieprzejrzystą fazę pośrednią, czyli - według dzisiejszej terminologii - mezofazę. Okazało się, że pod mikroskopem mezofaza zachowuje się w świetle spolaryzowanym w niespodziewany sposób. W odróżnieniu od zwykłej cieczy, która przy obserwacji przez proste urządzenie zwane „skrzyżowanymi polaroidami", wydaje się być czarna, mezofaza wykazywała jasne zabarwienie.
Aby zrozumieć znaczenie tego odkrycia, należy wiedzieć, że zwykłe źródła światła wysyłają mieszaninę fal elektromagnetycznych drgających we wszystkich kierunkach, Jeśli fala świetlna oscyluje tylko w jednej płaszczyźnie, określamy ją nazwą spolaryzowanej (liniowo). Można wybrać konkretną płaszczyznę polaryzacji wiązki światła, umieszczając na jej drodze polaroid. Jeśli spolaryzowane w pewnej płaszczyźnie światło trafia na drugi polaroid o płaszczyźnie polaryzacji prostopadłej do poprzedniej („skrzyżowany polaroid"), zostaje całkowicie wygaszone. Przezroczysta substancja umieszczona między polaroidami nie powinna wpłynąć na przebieg zjawiska - powinna także wydawać się czarna. Nie zawsze jednak tak jest. Lehmann wiedział już, że stałe kryształy mogą skręcać płaszczyznę polaryzacji światła.
Zjawisko to można wytłumaczyć w następujący sposób: światło można traktować jako oscylacje pola elektromagnetycznego, które wędrując przez daną substancję wywołują drgania elektronów w atomach i molekułach. Nie mogą one jednak reagować natychmiast, co przejawia się spowolnieniem ruchu fali. Jest to zjawisko załamania światła W pewnych substancjach - ze względu na ich budowę - opóźniające działanie elektronów jest różne w różnych kierunkach. Światło może więc wykazywać dwie możliwe prędkości, w zależności od jego polaryzacji względem kryształu.
W ten sposób powstaje zjawisko podwójnego załamania, które możemy obserwować w krysztale kalcytu. Niejednakowe współczynniki załamania powodują także skręcenie płaszczyzny spolaryzowanego światła i pozwalają na jego przejście przez skrzyżowane polaroidy. W efekcie powstają pięknie zabarwione „dwójłomne" wzory.
Kryształy mają zdefiniowaną strukturę - powtarzalną trójwymiarową siatkę atomów lub molekuł - a więc można się spodziewać pojawiania się w niektórych z nich zjawiska dwój- łomności. Z kolei ciecze nie wykazują szczególnego ułożenia mogących poruszać się względnie swobodnie skłdowych atomów lub molekuł. Mają więc tylko jeden współczynnik załamania i przy obserwacji przez skrzyżowane polaroidy są czarne. Dlatego właśnie Lehmann i Reinitzer byli zaskoczeni obecnością dwójłomności w ciekłej mezofazie benzoesanu cholesterylu.
Dwaj uczeni pracowali intensywnie przez marzec i kwiecień 1888 r., omawiając swoje obserwacje i starając się ustalić, czym jest mezofaza: cieczą czy kryształem? W końcu kwietnia Lehmann stwierdził po prostu, że substancja ta jest dziwna, i przerwał pracę na 16 miesięcy. Wznowił ją w sierpniu 1889 r. i przekonał się, że ma do czynienia z „bardzo miękkimi kryształami", które nazwał fliessende Kristalle - ciekłymi kryształami. Nazwa ta przyjęła się.
Jak powstają ciekłe kryształy? Dopiero w 1924 r. Daniel Yorlander z uniwersytetu w Halle, w Niemczech, wykazał, że substancje tworzące fazy ciekłokrystaliczne składają się z długich molekuł o kształcie prętów. W klasycznych kryształach molekuły o kulistym kształcie utrzymują się wzajemnie - na określonych pozycjach przestrzennych - wykazują „uporządkowanie pozycyjne". Molekuły wydłużone wykazują także uporządkowanie pozycyjne, ale ponadto wszystkie wskazują w tym samym kierunku. Nazywamy to „uporządkowaniem kierunkowym" (rye. 1).
Gdy normalny kryształ topnieje, dostarczana energia cieplna przezwycięża siły międzymolekularne, rozrywając strukturę i niszcząc uporządkowanie pozycyjne. Molekuły mogą poruszać się swobodnie. W przypadku wydłużonych molekuł dzieje się coś innego. W pewnej temperaturze energia cieplna może wystarczyć do zniszczenia uporządkowania pozycyjnego, ale nie jest w stanie pokonać sił odpowiedzialnych za uporządkowanie kierunkowe.
 |
| Ryc. 1. Oblicza ciekłych kryształów: uporząd¬kowany kryształ stały. (a), tworzący po stopnieniu fazę smektyczną (b), a następnie fazę nematyczną (c). Faza ciekła (d) jest całkowicie nieuporządkowana. |
Jakie powinny być właściwości takiej fazy? Brak uporządkowania pozycyjnego oznacza, że jest ona płynem. Uporządkowanie kierunkowe oznacza, że pewne właściwości fizyczne - na przykład współczynnik załamania - będą się zmieniać w zależności od położenia urządzenia pomiarowego względem kierunku głównego. Faza ta wykazuje zatem dwójłomność przy obserwacji przez skrzyżowane polaroidy.
Przy dalszym ogrzewaniu faza osiąga temperaturę, w której uporządkowanie kierunkowe ulega zniszczeniu, a ona sama staje się zwykłą cieczą. Temperatura ta odpowiada przejściu od cieczy mętnej do przejrzystej i jest określana nazwą temperatury klarowania W czasie ochładzania zachodzi zjawisko odwrotne, gdy molekuły o wydłużonym kształcie układają się tworząc uporządkowaną płynną strukturę.
Jest to najprostsza struktura ciekłokrystaliczna, nazywana fazą nematyczną (ryc. lc). Szczególną odmianę, zwaną chiralną fazą nematyczną, reprezentuje benzoesan cholesterylu. Określenie „chiralna" oznacza, że wydłużone molekuły leżą w układzie skręconym, przypominającym śrubę prawoskrętną, a niekiedy lewoskrętną. Stykające się ze sobą śruby powodują wzajemny obrót każdej z nich. Podobnie chiralne molekuły w fazie nematycznej wywołują nieznaczną rotację swoich sąsiadów. Chiralność molekuł odzwierciedla śrubowe skręcenie kierunku głównego fazy nematycznej. Oznacza to, że średni kierunek molekuł zmienia się, gdy posuwamy się prostopadłe do ich osi, tak jak kierunek stopni w spiralnych schodach.
Pełny skok takiej spirali jest często rzędu długości fali światła widzialnego. Oznacza to, że długość fali świetlnej odbijanej przez fazę zależy od liczby zwojów na pewnej długości, podobnie jak liczba linii na danej długości siatki dyfrakcyjnej decyduje
0 długości fali odbijanego światła. Ponieważ Reinitzer zaobserwował pierwszą chiralną fazę w swoim benzoesanie cholesterylu, nematyczne fazy chiralne nazywa się często fazami cholesterolowymi.
Chiralne fazy nematyczne wykorzystano w pierwszych przemysłowych zastosowaniach ciekłych kryształów. Wybiórcze odbicie światła wytwarza silnie opalizujące barwy. Wzrost temperatury obniża stopień skręcenia i zmienia odbijane barwy. Zjawisko to wykorzystano w termometrach, a ostatnio także w modnych tkaninach zmieniających zabarwienie wraz ze zmianą temperatury ciała.
Istnieją inne, bardziej skomplikowane rodzaje fazy ciekłokrystalicznej. W czasie ogrzewania kryształ może, na przykład, nie tracić od razu całego swojego trójwymiarowego uporządkowania. W zamian mogą tworzyć się różne warstwy molekuł. Mogą one nie oddziaływać wzajemnie na siebie, a we wnętrzu każdej z nich molekuły mogą przemieszczać się w przypadkowy sposób. Takie ułożenia, w których częściowo zachowuje się uporządkowanie pozycyjne, nazywamy fazami smektycznymi (ryc. Ib).
W istocie mamy do czynienia z wielością faz ciekłokrystalicznych, obejmujących liczne układy molekuł pomiędzy ściśle uporządkowanym kryształem i całkowicie nieuporządkowaną cieczą. Takie złożone układy stanowią swoistą „nadmolekularną" architekturę. Zaczynamy dopiero pojmować, jak ważną rolę odgrywają one w przyrodzie. DNA przenoszący kod genetyczny tworzy, na przykład, fazę nematyczną.
Jednym z najprostszych sposobów rozpoznawania takich struktur jest obserwacja wzorów podwójnego załamania pod mikroskopem polaryzacyjnym. Obserwacja taka była podstawą pierwszej klasyfikacji ciekłych kryształów, dokonanej przez Georgesa Friedela na Uniwersytecie w Strasbourgu w latach dwudziestych. Różne struktury ciekłych kryształów wytwarzają różne tekstury. Wprawdzie na małych odległościach, w obszarach zwanych „domenami", kierunek ułożenia molekuł jest podobny, jednak - zmienia się przypadkowo na większych odległościach. W miejscach zetknięcia domen o różnych kierunkach ułożenia powstają defekty (podobnie do defektów w substancjach magnetycznych). Rozkład i rodzaj defektów zależą od stopnia i rodzaju organizacji molekuł danej fazy ciekłokrystalicznej.
Gdy ciekły kryształ umieści się pomiędzy skrzyżowanymi polaroidami i ogląda się go pod mikroskopem polaryzacyjnym, obserwuje się piękne barwy wywołane rozszczepieniem przy zmiennych współczynnikach załamania światła, a defekty objawiają się jako ciemne linie i punkty rozdzielające domeny.
Ciekłe kryształy nie są bynajmniej tylko ciekawostką. Godną uwagi cechą substancji ciekłokrystalicznych jest zmiana kierunku głównego pod wpływem przyłożonego pola elektrycznego lub magnetycznego. Kierunek ten zmienia się na równoległy lub prostopadły do linii pola, w zależności od budowy chemicznej składowych molekuł. Oznacza to zarazem zmianę współczynnika załamania i właściwości optycznych ciekłego kryształu.
We wczesnych latach trzydziestych fizycy zaproponowali wykorzystanie ciekłych kryształów do wytwarzania wyświetlaczy, które zużywałyby znacznie mniej energii niż wyświetlacze kineskopowe. Pierwsze próby wytwarzania takich urządzeń były jednak nieudane, ponieważ znane wówczas ciekłe kryształy rozkładały się po ogrzaniu lub oświetleniu. Sytuacja zmieniła się po trzydziestu latach, gdy George Gray i jego grupa badawcza z uniwersytetu w Hull odkryli nową rodzinę trwałych ciekłych kryształów, alkilocyjanobifenyli. Gray trudnił się opracowywaniem, syntezą i wykorzystaniem materiałów do wyświetlaczy, opierając się po raz pierwszy na dokładnym zrozumieniu zasad strukturalnych rządzących zachowaniem ciekłych kryształów.
Molekuły ciekłych kryształów Graya zachowują się jak sztywne pręty tworzące fazy nematyczne. Są tanie i trwałe, a więc zdawały się idealnie nadawać na materiał do wyświetlaczy. Typowy wyświetlacz składa się z cienkiej warstwy substancji ciekłokrystalicznej umieszczonej między dwoma szklanymi płytkami, których powierzchnie pokrywa się przezroczystą przewodzącą warstwą tlenku indu i cyny z wytrawionym wzorem. Przewodzące powierzchnie pokrywa się poliimidem, który poleruje się w zadanym kieru¬ku, wytwarzając na nim mikrorowki. Obecność mikrorowków indukuje siły powierzchniowe układające molekuły ciekłego kryształu. Jeśli kierunek mikrorowków na górnej płytce jest prostopadły do ich kierunku na dolnej płytce, molekuły w komórce układają się ze skręceniem 90°. Dlatego też wyświetlacze nazywa się urządzeniami ze skręconym nematykiem.
Aby uzyskać wyświetlacz, komórkę zawierającą ciekły kryształ umieszcza się pomiędzy skrzyżowanymi polaroidami. Światło wchodzące do komórki jest spolaryzowane w jednej płaszczyźnie, a 90-stopniowe skręcenie ciekłego kryształu na grubości komórki odpowiednio obraca płaszczyznę polaryzacji. Dzięki temu światło bez przeszkód przechodzi przez drugi polaroid. Jeśli jednak na powierzchni przewodzących płytek przyłoży się napięcie, powstaje pomiędzy nimi pole elektrostatyczne. Wystarcza ono do pokonania wpływu mikrorowków i ułożenia molekuł w kierunku równoległym z polem. Oznacza to, że płaszczyzna polaryzacji przechodzącego światła nie ulega zmianie i nie może ono przejść przez drugi polaroid. Obszar poddany wpływowi pola elektrycznego wydaje się czarny (ryc. 2).
Istnieją jednak szanse na wytworzenie nowych, lepszych wyświetlaczy pracujących na nieco innych zasadach. Wykorzystuje się w nich chiralne fazy smektyczne charakteryzujące się nachyleniem molekuł w każdej warstwie. W użytych smektykach molekuły w każdej warstwie są nachylone względem warstwy. W 1975 r. Robert Meyer i jego koledzy z Uniwersytetu Paryża Południowego wykazali, że zastosowanie chiralnych molekuł w takiej mezofazie nadaje w pewnych przypadkach ciekłemu kryształowi właściwości ferroelektryczne.
W chiralnych fazach smektycznych średni kierunek nachylenia molekuł w warstwie zmienia się przy przejściu do następnej warstwy. Można zaprojektować molekuły, które mają elektryczny ładunek dodatni na jednym końcu i ujemny na drugim - innymi słowy, związki z dużym momentem dipolowym. Siły elektrostatyczne między dipolami powodują, że wszystkie molekuły w warstwie są ułożone równolegle. Ponieważ każda warstwa smektyka jest nieco skręcona względem sąsiednich warstw, wypadkowy moment dipolowy jest zerowy. Każdej warstwie odpowiada bliźniacza warstwa oddalona o połowę skoku spirali, w której dipole są skierowane przeciwnie. Substancję taką nazywamy ferroelektrykiem lub dokładniej helielektrykiem.
W 1984 r. Noel Clark i Sven Lagerwall z Uniwersytetu Colorado w Boulder wykazali, że takie fazy nadają się do wytwarzania wyświetlaczy. Ich urządzenie jest podobne do wyświetlaczy ze skręconym nematy kiem, ale tym razem warstwa poliimidu jest pokryta mikrorowkami ułożonymi w takim kierunku, że całkowicie rozwijają spiralę. Momenty dipolowe nie redukują się wzajemnie i substancja pomiędzy płytkami wykazuje moment dipolowy. Przyłożenie pola elektrycznego do warstwy przewodzącej powoduje odwrócenie się dipoli, a więc i średniego kierunku nachylenia molekuł. Podobnie jak w przypadku wyświetlaczy ze skręconym nematykiem, po umieszczeniu komórki pomiędzy skrzyżowanymi polaroidami można obserwować wzory wytrawione na powierzchniach przewodzących.
Takie urządzenie pod wieloma względami przewyższa konwencjonalny wyświetlacz ze skręconym nematykiem. Po pierwsze, możliwe jest bardzo szybkie przełączenie stanów - rzędu mikrosekund, a nie milisekund. Po drugie, molekuły nie mogą po przyłożeniu pola zmienić samodzielnie uporządkowania, ponieważ odwrócenie jednej molekuły wymagałoby również odwrócenia sąsiedniej, to z kolei odwrócenia następnej i tak dalej, ad infinitum. Niemożność samodzielnej zmiany ułożenia oznacza, że urządzenie jest bistabilne; innymi słowy, po odwróceniu nachylenia można odłączyć napięcie, bez obawy zmiany wytworzonego stanu. Ponieważ do zmiany średniego nachylenia wystarcza tylko krótki impuls, możliwe jest stosowanie mniejszych i gęściej ułożonych pikseli bez pojawiania się interferencji pomiędzy sąsiednimi pikselami. Zanim rozpocznie się produkcję płaskich ekranów telewizyjnych, konieczne jest opracowanie urządzenia do przełączania wielkiej siatki ferroelektrycznych pikseli. Ale już badacze z Hirst Laboratories w Londynie zastosowali tę technologię i zademonstrowali kilka prototypowych ekranów o rozmiarach A4. Zaglądając w przyszłość można przypuszczać, że bistabilne urządzenia ferroelektryczne będzie można wykorzystać jako przełączniki w obwodach optoelektrycznych i w komputerach optycznych.
Rozwój wyświetlaczy ciekłokrystalicznych w ostatnim dziesięcioleciu zmusił nas do pogłębienia wiedzy o siłach molekularnych określających kształt wydłużonych molekuł ciekłych kryształów. Chemicy wiedzą już obecnie dość, aby móc projektować nowe molekuły ciekłokrystaliczne o określonych właściwościach fizycznych.
Ponad 70 lat temu Vorlander wykazał, że molekuły o kształtach innych niż pręty mogą także tworzyć fazy ciekłokrystaliczne. Zsyntetyzował molekuły ciekłokrystaliczne o kształtach litery T i U. Prace jego grupy badawczej z uniwersytetu w Halle były tak nowatorskie, że dopiero w ostatnich 15 latach reszta świata zaczęła badać zachowania ciekłokrystaliczne bardziej egzotycznych molekuł Z tych badań wynika, że nasze teorie i modele dla zwykłych wydłużonych molekuł dają niekompletny obraz sposobu powstawania mezofaz molekuł o innych kształtach. Studia nad takimi molekułami powinny dać lepszy wgląd w rodzaje sił międzymolekularnych odpowiedzialnych za stan ciekłokrystaliczny.
Innym oczywistym powodem prowadzenia takich badań jest chęć określenia technologicznego potencjału tych substancji. Chociaż niewiele jeszcze wiadomo o mezofazach nowych substancji, można się spodziewać, że ich samoorganizacja w złożone struktury jedno- i dwuwymiarowe będzie się wiązała z niezwykłymi właściwościami mechanicznymi, elektrycznymi i optycznymi.
 |
| Ryc. 3. Rozmaite struktury chemiczne mogą tworzyć fazy ciekłokrystaliczne. |
Od 1978 r. wielu badaczy zajmowało się dyskotykami i wskazało pewne ich zastosowania. Grupa Neville'a Bodena z uniwersytetu w Leeds wykazała, że stosy niektórych dyskotycznych molekuł mogą przewodzić prąd elektryczny. Ze względu na ich zdolność do samoporządkowania fazy także mogą stanowić coś w rodzaju przewodników molekularnych, stanowiąc krok w kierunku urządzeń elektronicznych w skali molekularnej.Na uniwersytecie W Southampton law Imperial College; otrzymaliśmy ciekły kryształ oparty na nieco zmodyfikowanym mydle miedziowym. Spodziewaliśmy się otrzymania klasycznej mezofazy dyskotycznej, jednak ku naszemu zaskoczeniu powstała odmienna struktura. W tym przypadku stosy molekuł leżą obok siebie w warstwach, które są ułożone jedna na drugiej.
Taka zmiana na poziomie molekularnym całkowicie zmienia właściwości fizyczne kryształu. Podczas gdy zwykłe mydło miedziowe trudno jest wyciągnąć w nitki, nadmolekularna struktura zmodyfikowanej substancji pozwala na wyciąganie długich, uporządkowanych molekularnie nitek, zastygających szybko we włókna podobne do szklanych. Ponieważ mydło miedziowe wykazuje nieliniowe efekty zmieniając długość fali przechodzącego światła, wytworzone z niego włókna optyczne mogą znaleźć ciekawe zastosowania w niekonwencjonalnych układach optycznych.
Badacze nadal poszukują molekuł o nowych kształtach tworzących ciekłe kryształy. Odgrzebano stare prace i bada się jego T- i U- -kształtne molekuły. Ostatnio odkryto molekuły ciekłokrystaliczne kształtu owada patyczaka, nazwane fazmidami, i molekuły kształtu jaskółczego ogona, nazwane hemifazmidami. Badane są także molekuły hybrydowe powstające z elastycznego połączenia wydłużonych jednostek molekularnych z rdzeniami dyskotycznymi. Takie egzotyczne struktury powinny mieć niezwykłe właściwości fizyczne. Badania ciekłych kryształów i rozwój wynikających stąd technologii sięgną niewątpliwie w następny wiek.
Wg „New Scienist . (nr V 1991)
' oprać. M. Żaliński
Liteeratura uzupełniająca:
Do kupienia:
Ciekłe kryształy w optycznej transmisji informacji.
Do wypożyczenia:
Niezwykły stan materii: ciekłe kryształy.
Multimedia:
1. Kolorowo:
Benzoesan choresterylu - efekty dwójłommności
Faza ciekłego kryształu o pięknych barwach
Transformacja hiralnego nematyku
Transformacja z fazy chiralnej do smektycznej
Dyskotyk w kolorze
2. Zastosowania:
Wrażliwość ciekłych kryształów na różne warunki warunki
Jak działa monitor LCD
Zachęcamy do dyskusji na temat podanych w artykule treści
oraz wklejania linków do materiałów multimedialnych.
oraz wklejania linków do materiałów multimedialnych.
Redakcja.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz