> Техника, страница 46 > Жидкие кристаллы

Жидкие кристаллы

Жидкие кристаллы, особая форма аггрегатного состояния вещества, отличающаяся как от типичного твердого (кристаллического), так и от типичного жидкого (аморфного) состояния. Жидкокристаллическое, или мезоморфное, состояние характерно для многих органич. соединений, у которых оно встречается наряду с другими состояниями. Подобно обыкновенным жидкостям Ж. к. обладают текучестью и способностью к образованию капель; подобно твердым кристаллам Ж. к. обладают анизотропией (смотрите) внутреннего строения, обнаруживающейся гл. обр. в сильном двойном преломлении света, иногда сопровождающемся дихроизмом. Различают два типа Hi. к.:

1) нематический тип (от греч.νήμα— нить), названный так вследствие особенностей его молекулярной структуры; этот тип называется также капельножидким;

2) смектический тип (от греч. σμήγμα—мыло), т. к. различные виды мыла образуют Ж. к. этого типа; смектич. Ж. к. образуют капли не шарообразной, а удлиненной формы, сохраняющие тем не менее свою текучесть. Разновидностью нематич. типа является тип холестерический, наблюдающийся в сложных эфирах холестерина и обладающий аномальным вращением плоскости поляризации. Ж. к. всех типов обладают в большей или меньшей степени способностью ориентироваться в магнитн. поле.

Образование Ж. к. можно наблюдать при охлаждении нек-рых веществ в жидком состоянии до определенной <°; превращение обыкновенной жидкости в Ж. к. вполне аналогично обычной кристаллизации. Обратно, при нагревании до той же t° Ж. к. «плавятся», то есть превращаются в обыкновенную жидкость; это превращение сопровождается поглощением скрытой теплоты. При охлаждении Ж. к. до другой определенной ί° можно наблюдать превращение их в твердое состояние. Обратный переход при нагревании твердых кристаллов в Ж. к. также сопровождается поглощением скрытой теплоты. В нек-рых веществах, однако, Ж. к. появляются только при охлаждении жидкости, из твердого же состояния они получиться не могут, так как всегда оказываются неустойчивыми по отношению к твердому состоянию. Есть вещества, существующие в нескольких жидкокристаллич. состояниях и переходящие из одного состояния в другое при определенных 1°—явление, аналогичное полиморфизму у твердых кристаллов. Некоторые из этих состояний могут обнаруживать постоянную неустойчивость по отношению к другим состояниям. Существуют химич. соединения, которые могут существовать только в форме Ж. к. в определенном темп-рном промежутке; вне этого промежут-хеа соединение распадается на составные части твердого или жидкого состояний. Исследование Ж. к. рентгеновскими лучами показало у Ж. к. нематич. типа полное отсутствие кристаллич. решетки; если их ориентировать в магнитном поле, то рентгеновские лучи обнаруживают в них существование молекулярных рядов, параллельных силовым линиям поля. В смектич. Ж. к. обнаруживается структура в форме одной системы равноотстоящих параллельн. плоскостей. Свойства Ж. к. объясняются взаимной ориентировкой их молекул, которые у всех веществ, образующих Ж. к., обладают удлиненной формой. Является ли основной единицей структуры Ж. к. одна молекула или аггре-гат молекул, в настоящее время нельзя еще считать выясненным. Ж. к. смектическ. типа обладают способностью впитывать в себя посторонние жидкости, образуя т. н. миелин о в ы е формы, имеющие червеобразную, а иногда и довольно сложную внешнюю структуру. Вследствие изменения поверхностного натяжения в зависимости от температуры миелиновые формы обладают иногда как бы самопроизвольным движением («живые кристаллы»).

Изучение Ж. к. имеет значение в нек-рых биологич. вопросах, т. к. липоиды, входящие в состав тканей живых организмов, представляют собой вещества, образующие Hi. к. В настоящее время изучение Ж. к. имеет большое значение в области патологич. анатомии. Таблица веществ, образующих Ж. к., с соответствующими константами, приведена в Спр. ТЭ, т. I, стр. 401.

Лит.: М л о д з e е в с к и и А. Б., Диссоциация жидких кристаллов, «Ж», ч. физич., 1927, т. 69, стр. 469; Р e 11 е в а А. Н. иФредериксВ. К., К вопросу о природе анизотропно-жидкого состояния вещества, там же, стр. 183; Lehmann О., Die Lehre v. fliissigen Kristallen, Wiesbaden, 1918; Lehmann O., Flussige Kristalle u. ihr scheinbares Le-ben, Lpz., 1921; S c h e n c k R., Kristallinische Fliis-sigkeiten u. fllissige Kristalle, Lpz., 1905; V о r 1 a n-d er D., Chemische Kristallographie d. Fliissigkeiten, Leipzig, 1924; Born M., Anisotrope Fliissigkeiten, «Sitzungsberichte d. Preuss. Akad. d. Wiss.», B., 1916, B. 30, p. 614; О seen C. W., Die anisotropen Fliis-sigkeiten—Tatsaclien u. Theorien, «Fortschritte d. Che-mie, Physik und physikal. Chemie». B., 1929, Serie В, В. 20, Π. 2; F r i e d e 1 G., «A. Ch.», 1922, serie 9, t. 18, p. 273; К a s t W., «Ann. d. Phys.», Lpz., 1927, Folge 4, B. 83, p. 391. А. Млодзеевский.