Universalclimate.com

Hur fungerar flytande kristaller?

Fasta ämnen och vätskor är två olika klassificeringar för nongaseous material. Dessa material skiljer sig åt i deras fysiska strukturer och hur deras molekyler fungerar. Flytande kristaller egenskaper av både fasta ämnen och vätskor, och kan ta på egenskaperna för ena eller det andra på vissa villkor. På grund av dessa unika egenskaper, kan flytande kristaller ge nya riktningar inom modern teknikutveckling.

Historia

Upptäckten av flytande kristaller väckte en ny fas av materia i existens inom den vetenskapliga världen. Enligt Case Western Reserve University kom upptäckten genom ett experiment som utfördes år 1888 av Friedrich Reinitzer, en österrikisk botaniker. Genom upphettning av ett material som heter cholesteryl bensoat, konstaterade Reinitzer att materialet smält i två skilda faser. Den första fasen produceras en grumlig vätska. Ytterligare uppvärmning orsakade den grumliga vätskan som blir tydlig. Som ett resultat, blev detta nya flytande-fast material--nu kallas flytande kristaller--känd som en ny form av materia.

Identifiering

Flytande kristaller besitter en unik fysiska makeup som innefattar ordnad molekylär struktur finns i fasta ämnen och flexibiliteten i strukturen i vätskor, enligt Case Western Reserve University. Detta innebär att deras molekyler ansluter sig naturligt i en viss riktning; avståndet mellan molekylerna skapar dock en mindre tät struktur. I själva verket visas flytandekristallmolekylerna som frånkopplade rodlike former. Molekylerna ansluter sig längs en gemensam axel, vilket skapar en order eller stabilitet som fasta ämnen har.

Funktioner

På grund av deras fysiska egenskaper mäts flytande kristall strukturerar i tre olika order, eller dimensioner – värderar ordning, bond värderar ordning och positionella--enligt Case Western Reserve University. Värderar ordning mäter graden av anpassning när det gäller hur mycket molekyler pekar mot en viss axel, eller i en viss riktning. Bond värderar ordning mäter hur arrangera i rak linje varje molekyl är med en vid sidan om. Positionella ordning mäter graden av symmetri närvarande under hela en flytande kristallstruktur.

Effekter

De tre strukturella order som finns inuti flytande kristaller representerar en polymorf stat där olika faser av materialet kan observeras samtidigt. Som ett resultat, kan det vara svårt att identifiera vilken stat (kristall fast eller flytande) ett material är i. Dessa faser visas som ett flytande-fast kontinuum som finns inuti materialet, enligt Case Western Reserve University. Enskilda faserna beskrivs som underfaser eller mesophases. När du arbetar med flytande kristall strukturerar, kan forskare manipulera underfaser för att producera olika optiska effekter.

Användningsområden

Flytande kristall material används att tillverka många olika enheter, som bland titta på ansikten, videokamera tittare och flytande kristaller visar, enligt vetenskap encyklopedi. När de utsätts för ljus, kan molekylära strukturer som finns inuti flytande kristaller styra hur ljuset strålar passera genom dess kristallina material. Detta gör för variationer i ljusstyrka, färg och där ljuset riktas. Forskarna fortsätter att utveckla nya sätt att styra hur molekylerna ordnas inom strukturer för att skapa nya effekter.