Les solides et liquides sont deux classifications distinctes pour les matériaux non gazeux. Ces matériaux diffèrent dans leurs structures physiques et la façon dont leurs molécules se comportent. Les cristaux liquides présentent des caractéristiques des deux solides et liquides, et peuvent prendre sur les propriétés de l'un ou l'autre sous certaines conditions. En raison de ces caractéristiques uniques, les cristaux liquides peuvent fournir de nouvelles orientations au sein de l'évolution des technologies modernes.
Histoire
La découverte de cristaux liquides a une nouvelle phase de la matière à l'existence dans le monde scientifique. Selon l'Université Case Western Reserve, la découverte est née grâce à une expérience menée en 1888 par Friedrich Reinitzer, un botaniste autrichien. Par chauffage d'un matériau appelé benzoate de cholestéryle, Reinitzer a observé que le matériau fondu en deux phases distinctes. La première phase a produit un liquide trouble. En outre le chauffage a causé le liquide trouble pour devenir clair. En conséquence, ce nouveau matériau liquide-solide - maintenant connu sous forme de cristaux liquides - est devenu connu sous le nom d'une nouvelle forme de matière.
Identification
Les cristaux liquides possèdent un maquillage physique unique qui intègre la structure moléculaire ordonnée trouvée dans les solides et la flexibilité de la structure trouvée dans les liquides, selon l'Université Case Western Reserve. Cela signifie que les molécules elles-mêmes naturellement alignées dans une certaine direction; Cependant, l'espacement entre les molécules crée une structure moins dense. En effet, les molécules de cristaux liquides apparaissent des formes comme en forme de bâtonnet débranchés. Les molécules se rallient le long d'un axe commun, ce qui crée un ordre, ou la stabilité comme solides ont.
Caractéristiques
En raison de leurs caractéristiques physiques, des structures de cristaux liquides sont mesurées dans trois ordres différents, ou dimensions-orientationnels ordre, des obligations d'ordre orientationnel et ordre de position - selon l'Université Case Western Reserve. ordre orientationnel mesure le degré d'alignement en termes de la façon dont les molécules beaucoup pointent vers un certain axe, ou dans une certaine direction. Bond mesures d'ordre orientationnel comment aligné chaque molécule est avec l'un à côté de lui. afin positionnel mesure le degré de symétrie présente dans une structure à cristaux liquides.
Effets
Les trois ordres structurels contenus à l'intérieur des cristaux liquides représentent un état polymorphe dans lequel les différentes phases de la matière peuvent être observées en même temps. En conséquence, il peut être difficile de déterminer quel état (cristal solide ou liquide) un matériau est. Ces phases apparaissent comme un continuum liquide-solide contenu à l'intérieur du matériau, selon l'Université Case Western Reserve. phases individuelles sont décrites comme sous-phases, ou mésophases. Lorsque l'on travaille avec des structures à cristaux liquides, les scientifiques peuvent manipuler sous-phases pour produire des effets optiques différents.
Les usages
matériaux à cristaux liquides sont utilisés pour la fabrication de nombreux appareils différents, dont certains comprennent des cadrans de montres, les téléspectateurs de caméscopes et écrans à cristaux liquides, selon l'Encyclopédie des sciences. Lorsqu'il est exposé à la lumière, les structures moléculaires contenus à l'intérieur des cristaux liquides peuvent contrôler la façon dont les rayons lumineux passent à travers son matériau cristallin. Cela rend les variations de l'intensité lumineuse, la couleur et où la lumière est dirigée. Les chercheurs continuent à développer de nouvelles façons de contrôler la façon dont les molécules sont disposées à l'intérieur des structures pour créer de nouveaux effets.