Flüssigkristalltypen: Smektischer Flüssigkristall und nematischer Flüssigkristall

Es gibt drei Arten von Flüssigkristallen: nematisch, smektisch und cholesterisch. In der flüssigkristallinen Phase ist der Vektor, um den die Moleküle bevorzugt orientiert sind, n, als „Direktor“ bekannt. Die langen Achsen der Moleküle neigen dazu, sich in dieser Richtung auszurichten. Nematische Flüssigkristalle wurden erstmals 1848 von Faraday untersucht. Er beobachtete, dass, wenn er einen Strom durch eine Lösung von Kupfersulfat leitete, dies dazu führte, dass sich einige der Partikel in eine Richtung ausrichteten. Diese Ausrichtung war reversibel und hing von der Stärke des elektrischen Feldes ab.

Was ist ein Flüssigkristall?

Flüssigkristalle sind eine Art von Materie, die Eigenschaften zwischen denen einer Flüssigkeit und eines Feststoffs haben. Zum Beispiel fließen sie wie Flüssigkeiten und nehmen die Form ihres Behälters an. Sie haben jedoch wie Festkörper eine bestimmte Struktur und sind nicht symmetrisch. Flüssigkristalle kommen in der Natur vor, können aber auch künstlich hergestellt werden.

Der bekannteste künstliche Flüssigkristall ist LCD oder Flüssigkristallanzeige. Dies ist der Bildschirmtyp, der in Digitaluhren und Computern verwendet wird. Flüssigkristalle werden auch in medizinischen Geräten wie Thermometern und in optischen Fasern verwendet. Forscher untersuchen auch die potenzielle Verwendung von Flüssigkristallen in Solarzellen und Leuchtdioden.

Welcher Unterschied zwischen dem smektischen Flüssigkristall und dem nematischen Flüssigkristall?

Smektische und nematische Flüssigkristalle bestehen beide aus langen, stäbchenförmigen Molekülen. Der Hauptunterschied zwischen den beiden ist die Art und Weise, wie diese Moleküle angeordnet sind. In einem smektischen Flüssigkristall sind die Moleküle in Schichten angeordnet, wobei sich jedes Molekül parallel zu denen in der benachbarten Schicht ausrichtet.

Dies verleiht dem smektischen Flüssigkristall eine Schichtstruktur. Im Gegensatz dazu sind die Moleküle in einem nematischen Flüssigkristall nicht in Schichten angeordnet. Stattdessen sind sie in einer einzigen Richtung ausgerichtet, was zu einer nicht geschichteten Struktur führt. Aufgrund dieses Strukturunterschieds haben smektische und nematische Flüssigkristalle unterschiedliche Eigenschaften.

Beispielsweise werden smektische Flüssigkristalle aufgrund ihrer Fähigkeit, Licht zu beugen, häufig in Displays verwendet, während nematische Flüssigkristalle aufgrund ihrer starken elektrischen Eigenschaften üblicherweise in elektrooptischen Vorrichtungen verwendet werden.

Was sind die Anwendungen von smektischen und nematischen Flüssigkristallen?

Smektische und nematische Flüssigkristalle sind ein Materiezustand, der sowohl flüssige als auch feste Eigenschaften aufweist. In einem smektischen Flüssigkristall sind die Moleküle in Schichten ausgerichtet, während in einem nematischen Flüssigkristall die Moleküle in parallelen Ketten ausgerichtet sind. Diese Materialien haben ein breites Anwendungsspektrum, einschließlich Anzeigetechnologien, optische Telekommunikation und elektrooptische Geräte. Smektische und nematische Flüssigkristalle finden auch zunehmend Verwendung in biomedizinischen Anwendungen wie der Arzneimittelabgabe und der Gewebezüchtung. Die einzigartigen Eigenschaften dieser Materialien machen sie zur idealen Wahl für eine Vielzahl von Anwendungen.

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