Hvad er nematisk flydende krystal?

Nematisk flydende krystal er en gennemskinnelig væske, der ændrer polariteten i lysbølger, der passerer gennem den.Ordet "nematisk" kommer fra det græske ord for tråd og beskriver de trådlignende formationer, der kan dannes i den flydende krystal.Nematisk flydende krystal bruges ofte i flydende-krystalskærme (LCD) -skærme som dem på digitale ure.

Flydende krystaller er et mellemliggende smeltefase mellem en fast tilstand og en flydende tilstand.I 1888 opdagede en østrigsk videnskabsmand ved navn Freidrich Reinitzer staten, da han udførte eksperimenter på et stof kaldet kolesterol benzoat.Stoffet, Remitzer, bemærkede, havde to forskellige smeltepunkter.I den første blev det en overskyet væske, og i det andet blev det gennemsigtigt.Rinitzers observationer omfattede de begreber, som den overskyede eller krystallinske tilstand ændrede polariteten i lysbølger, der passerede gennem den, et konceptimperativ til udviklingen af LCD.

Reinitzer udviklede aldrig praktiske anvendelser af flydende krystalteknologi, og forskning i krystallinske tilstande blev stort set forladt i det tidlige 20. århundrede.I 1969 skabte en videnskabsmand ved navn Hans Keller med succes et stof, der ville krystallisere nematisk ved stuetemperatur.Denne opdagelse førte til evnen til at kommercialisere produktet, og nematiske krystaller blev yderst nyttige i skærmteknologi.

De tre tilstande, som de fleste mennesker lærer om i videnskabsklasse, er flydende, gas og faste.Liquid Crystal er en fjerde tilstand, et sted mellem væsker og faste stoffer og tillader nogle former for stof at passere gennem den.Ligesom flydende stoffer har flydende krystalmolekyler ikke nogen positionsordre, men som et fast stof kan molekylerne i flydende krystal have organisatorisk orden, hvilket betyder, at de har en tendens til at pege mod en retning over tid.Den nematiske flydende krystal er en høj temperaturfase af den krystalliserende proces, hvor molekyler har lang rækkevidde organisatorisk orden.

Lysbølger fra naturlige eller kunstige lyskilder vibrerer i mange retninger.Hvis de fleste af vibrationerne har tendens i en bestemt retning, siges lyset at være polariseret.Ved at løbe lette bølger gennem nematisk flydende krystal ændres polariseringen, typisk ved at rotere 90 grader.Hvis der tilsættes et elektrisk felt til krystalopløsningen, kan retningen og polarisationsmængden kontrolleres ved hjælp af elektricitetsspændingen.

Ved oprettelse af en LCD -skærm bruges to polariserede glasstykker, et med et tyndt filter af nematisk flydende krystal.Glasset er derefter tilsluttet til to elektroder, der kan tilvejebringe elektriske ladninger.Ved at køre kontrollerede ladninger gennem glasset vil den nematiske flydende krystal vri og løsne, hvilket kun giver de elektrisk ønskede lysområder mulighed for at gå igennem.Skærme ved hjælp af snoet nematisk flydende krystal er almindelige funktioner i moderne teknologi, der bruges i bærbare computere og digitale ure og ure.