Kolesteriska flytande kristaller

Kolesteriska flytande kristaller ( CLC ), kolesteriska  är flytande kristaller med spiralformade molekyler, de saknar central symmetri , de har egenskapen kiralitet .

Den kolesteriska fasen existerar endast i ämnen vars molekyler inte har spegelsymmetri. Därför, när den värms eller kyls, kan en kolesterikum inte bli antingen nematisk eller smektisk .

Fysikaliska egenskaper hos kolesterika

Lokalt, på avstånd i storleksordningen några få molekylära längder, har en kolesterisk flytande kristall samma struktur som nematik . Molekylerna är övervägande orienterade längs direktören, det finns ingen rumslig periodicitet i deras tyngdpunkter. Regissören har dock inte en konstant riktning i rymden: det finns en riktning som kallas kolesterisk axel, längs vilken regissörens riktning periodiskt ändras. Den resulterande strukturen är spiralformad (visas i figuren).

Om vi ​​antar att den kolesteriska spiralens axel sammanfaller med Z-axeln i det kartesiska koordinatsystemet, kommer regissören att ha komponenter:

, , ,

där vinkeln kännetecknar orienteringen i planet Z = 0. Denna formel visar att riktaren roterar längs Z-axeln med perioden P=2π/ , men eftersom tillstånden c och är omöjliga att särskilja är den verkliga repetitionsperioden för den kolesteriska strukturen lika med π/ . Detta värde ligger vanligtvis i intervallet från bråkdelar av en mikron till flera mikroner.

Blå faser

Om stigningen på den kolesteriska helixen är stor - i storleksordningen flera mikrometer - förvandlas CLC till en isotrop vätska när den värms upp . Om stigningen på den kolesteriska helixen är liten, i storleksordningen bråkdelar av en mikron, kan en isotrop vätska inte omedelbart bli en kolesterisk vid kylning. I ett snävt temperaturintervall, från bråkdelar av en grad till flera grader, passerar systemet genom en serie mellanfaser och blir först då en kolesterisk. Dessa mellanfaser kallas blå faser , för när de belyses med vitt ljus ser kolesteriken i dessa faser klarblå ut från sidan.

Den fysiska naturen och strukturen hos de blå faserna har inte helt klarlagts. För närvarande är detta ett av de intressanta forskningsobjekten inom flytande kristallers fysik.

Se även

Litteratur