Слайд 2
Жи́дкие криста́ллы — это фазовое состояние, в которое переходят
некоторые вещества при определенных условиях (температура, давление, концентрация в
растворе).
Слайд 4
Жидкие кристаллы обладают одновременно свойствами как жидкостей (текучесть),
так и кристаллов (анизотропия).
Слайд 5
По структуре ЖК представляют собой вязкие жидкости, состоящие
из молекул вытянутой или дискообразной формы, определённым образом упорядоченных во всем
объёме этой жидкости.
Слайд 6
По своим общим свойствам ЖК можно разделить на
две большие группы:
Термотропные
Лиотропные
образуются в результате нагревания твердого вещества
и существующие в определенном интервале температур и давлений.
представляют собой двух- или более компонентные системы, образующиеся в смесях стержневидных молекул данного вещества и воды (или других полярных растворителей).
Слайд 7
Термотропные ЖК подразделяются на классы:
Нематические жидкие кристаллы
В этих
кристаллах отсутствует дальний порядок в расположении центров тяжести молекул,
у них нет слоистой структуры, их молекулы скользят непрерывно в направлении своих длинных осей, вращаясь вокруг них, но при этом сохраняют ориентационный порядок: длинные оси направлены вдоль одного преимущественного направления. Они ведут себя подобно обычным жидкостям. Нематические фазы встречаются только в таких веществах, у молекул которых нет различия между правой и левой формами, их молекулы тождественны своему зеркальному изображению (ахиральны). Примером вещества, образующего нематический ЖК, может служить N-(пара-метоксибензилиден)-пара-бутиланилин.
Слайд 8
Смектические жидкие кристаллы
имеют слоистую структуру, слои могут перемещаться
относительно друг друга. Толщина смектического слоя определяется длиной молекул
(преимущественно, длиной парафинового «хвоста»), однако вязкость смектиков значительно выше, чем у нематиков, и плотность по нормали к поверхности слоя может сильно меняться. Типичным является терефтал-бис (nара-бутиланилин):
Слайд 9
Холестерические жидкие кристаллы
образуются, в основном, соединениями холестерина
и других стероидов. Это нематические ЖК, но их длинные
оси повернуты друг относительно друга так, что они образуют спирали, очень чувствительные к изменению температуры вследствие чрезвычайно малой энергии образования этой структуры (порядка 0,01 Дж/моль). В качестве типичного холестерика можно назвать амил-пара-(4-цианобензилиденамино)- циннамат.
Слайд 11
Применение жидких кристаллов
Одно из важных направлений использования жидких
кристаллов — термография. Подбирая состав жидкокристаллического вещества, создают индикаторы для разных диапазонов температуры
и для различных конструкций. Например, жидкие кристаллы в виде плёнки наносят на транзисторы, интегральные схемы и печатные плакаты электронных схем. Неисправные элементы — сильно нагретые или холодные, неработающие — сразу заметны по ярким цветовым пятнам. Новые возможности получили врачи: жидкокристаллический индикатор на коже больного быстро диагностирует скрытое воспаление и даже опухоль.
С помощью жидких кристаллов обнаруживают пары́ вредных химических соединений и опасные для здоровья человека гамма- и ультрафиолетовое излучения. На основе жидких кристаллов созданы измерители давления, детекторы ультразвука. Но самая многообещающая область применения жидкокристаллических веществ — информационная техника. От первых индикаторов, знакомых всем по электронным часам, до цветных телевизоров с жидкокристаллическим экраном размером с почтовую открытку прошло лишь несколько лет. Такие телевизоры дают изображение весьма высокого качества, потребляя меньшее количество энергии.
Слайд 12
Полиме́ры
— неорганические и органические, аморфные и кристаллические вещества,
состоящие из «мономерных звеньев», соединённых в длинные макромолекулы химическими или координационными
связями. Полимер — это высокомолекулярное соединение: количество мономерных звеньев в полимере (степень полимеризации) должно быть достаточно велико (в ином случае соединение будет называться мономером) .
Слайд 13
Особые механические свойства
эластичность — способность к высоким обратимым
деформациям при относительно небольшой нагрузке (каучуки);
малая хрупкость стеклообразных и
кристаллических полимеров (пластмассы, органическое стекло);
способность макромолекул к ориентации под действием направленного механического поля (используется при изготовлении волокон и плёнок).
Особенности растворов полимеров:
высокая вязкость раствора при малой концентрации полимера;
растворение полимера происходит через стадию набухания.
Слайд 14
Особые химические свойства:
способность резко изменять свои физико-механические
свойства под действием малых количеств реагента (вулканизация каучука, дубление
кож и т. п.).
Особые свойства полимеров объясняются не только большой молекулярной массой, но и тем, что макромолекулы имеют цепное строение и обладают гибкостью.
Слайд 15
По химическому составу все полимеры подразделяются на:
органические,
элементоорганические,
неорганические.
Слайд 16
Синтетические полимеры.
Типы полимеров