液晶は、固体と気体と並んで物質の3つの相の1つです。 固体や液体に比べて日用品が比較的少ないため、おそらくなじみはありませんが、液晶はそれ自体が時代を超越して美しく、どこにでもある可能性があります。 この投稿では、 Dakenchem が液晶の構造についてあなたと共有します。
液晶構造の概要
液晶は、液体と固体結晶の両方の特性を示す魅力的な物質です。 それらは液体のように流れますが、それらの分子は結晶のように特定の配向を維持します。 この独特の状態は中期として知られています。
この相では、液晶の分子は特定の順序で配置されています。 たとえば、平行な列またはレイヤーに並ぶ場合があります。 この順序にもかかわらず、分子は液体のように動き回って互いにすり抜ける能力を持っています。
液晶の構造は、その挙動に重要な役割を果たします。 それは彼らが温度や電界の変化に対応することを可能にします。 この応答性は、液晶をデジタルディスプレイや温度計などの多くの最新技術で有用にしている理由です。
純正液晶分子の主成分
本物の液晶分子は特定の方法で構造化されています。 これは、特定の方向を維持する剛性のある棒状のコアを中心に構築されています。 このコアは通常、互いに結合したいくつかの芳香環を含む。 このコアに取り付けられているのは柔軟な側鎖です。
これらの鎖は、多くの場合、分子が液体のように流れることを可能にする長い炭素原子で構成されています。 分子は極性末端基も含む。 これらのグループは、互いに相互作用し、電界や磁気場などの外部場と相互作用します。 液晶分子の剛性、柔軟性、極性の組み合わせが、液晶分子に独自の特性を与えています。
液晶の種類–ネマチック、スメクティック、コレステリック、ディスコティック
次に、液晶の例について詳しく学びます。 液晶には様々な種類
があり、それぞれに独自の特性があります。 例えば、ネマチック液晶は互いに平行に整列する分子を有する。 電界への応答性のために、デジタルディスプレイによく見られます。
次に、 スメクチック液晶があります。 これらの結晶の分子は、 ネマチック結晶よりも構造化された秩序で、層状に整列します。 それらは独自の光学特性で知られており、高度なディスプレイ技術に最適です。
一方、コレステリック液晶は、それらの分子をらせん構造に配置します。 温度変化によって色が変わる可能性があるため、温度センサーで使用されます。
液晶の特性は何ですか?
液晶は、さまざまな用途で非常に役立ついくつかのユニークな特性を示します。 いくつかの重要なプロパティを次に示します。
- 異方性:液晶は異方性であり、異なる方向に異なる特性を有することを意味する。 これはそれらの分子の整列によるものです。
- 応答性:温度、圧力、電界または磁場の変化に反応します。 これにより、ディスプレイ、センサー、およびその他のテクノロジーでの使用が可能になります。
- 光学特性:液晶は興味深い方法で光を操作することができます。 それらはしばしば複屈折性であり、光の偏光および伝播方向に応じて異なる屈折率を有することを意味する。
- 相転移:液晶は、温度または濃度の変化により、異なる相(ネマチック、スメクティック、コレステリック)間を遷移する可能性があります。
- 弾性:一部の液晶相は弾力性を示し、ゴムのように振る舞います。
これらの特性は、とりわけ、液晶を用途が広く、多くの現代の技術用途にとって重要なものにします。
コレステリック液晶の構造から他の液晶とどう違うのか
コレステリック液晶は、その独特の構造により際立っています。 ネマチック液晶とは異なり、コレステリック結晶はそれらの分子をらせん状またはらせん状に配列する。 液晶のこの構造は、特定の波長の光を反射する能力をそれらに与える。
一方、スメクチック液晶は分子が層状に整列しており、ネマチック結晶やコレステリック結晶よりも秩序があります。 各タイプの液晶には独自の特性と潜在的な用途があり、この研究分野は非常に多様で用途が広いです。
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