Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Жидкие кристаллы приобрели свойство самоорганизации при нагревании

Жидкие кристаллы приобрели свойство самоорганизации при нагревании

18 февраля 2021


Жидкие вещества под называнием коллоидные растворы являются достаточно интересными для изучения материалами с необычными свойствами. Существуют нематические и колончатые жидкие кристаллы, которые представляют собой, соответственно, вязкие жидкости и вещества, состоящие из плоских дискообразных молекул или коллоидных частиц. Жидкие объекты проявляют свойства кристалла и могут быть склонны к самоорганизации при соблюдении определенных условий. Жидкие нематические кристаллы имеют хаотично расположенные молекулы, у колончатых же структура является организованной и способной к образованию колонн, спиралей и колец.

Кристаллы обладают свойством симметрии дальнего порядка: в их структуре содержится определённый элементарный фрагмент или ячейка, которая расположена на равноудаленном расстоянии от всех граней кристалла. Расстояние можно выдерживать одинаковым даже при перемещении ячейки относительно граней. При этом в кристалле таких ячеек может быть множество, а значит, симметрия кристалла и симметрия элементарной ячейки могут совпадать.

С помощью лабораторных фотометров и микроскопов ученым недавно удалось выявить несколько видов систем симметрии в жидкокристаллическом объекте. Примечательно, что, подвергая образец нагреванию, одна система симметрии была способна самостоятельно переходить в ее более организованный тип. Нагрев происходил за счет добавления коллоидных частиц в нематический жидкий кристалл и применения элементарных зарядов (в количестве от 1 до 100) к каждой отдельной дискообразной частице. Чтобы наблюдать за происходящим, учёные использовали диски из флуоресцентного минерала.

Оказалось, что при увеличении температуры от 20 до 33,5 градусов Цельсия кристалл заметно преобразуется: одноосная орторомбическая симметрия кристалла постепенно переходит в моноклинную и колончатую виды. При нагревании жидкие кристаллы обычного типа теряют свою структуру, поэтому пытаются самоорганизоваться на более высоких стадиях, ища более выгодное состояние симметрии. Если к данному процессу подключить внешнее магнитное поле, то можно будет наблюдать ещё более интересные эффекты. Так, обычный кристалл не поддаётся влиянию небольшого внешнего поля. Однако новый материал, который находился в колончатом состоянии, показал смещение колонны дисков, а именно изменение угла их наклона относительно начальных осей.

DNDNNDDDN

Другая информация
27 января 2022
Как производственные сети усиливают экономический рост стран

Экономику можно рассматривать как сеть, в которой производители покупают товары, превращают их в новые товары и продают продукцию домашним хозяйствам или другим производителям.

24 января 2022
Исследован геологический контроль элементного состава фитопланктона

Элементный состав морского фитопланктона отражает их качество как источника пищи и регулирует поток углерода, кислорода и питательных веществ между океаном, атмосферой и скальными резервуарами.

20 января 2022
Самосборка фотонных кристаллов идет путем контроля зарождения и роста коллоидов, покрытых ДНК

Ученые стали на шаг ближе к созданию оптических метаматериалов следующего поколения из коллоидных кристаллов.

17 января 2022
Ученые провели новую оценку содержания галогенов в объемной силикатной земле

Точное понимание содержания галогенов в силикатных резервуарах Земли может помочь восстановить историю взаимодействий между мантией, атмосферой и океанами нашей планеты.

13 января 2022
Временные изменения планетарного железа являются движущей силой эволюции

Изменение доступности железа в планетарном масштабе, вызванное потенциально быстрым изменением климата, создаст давление отбора на хозяев и патогенные микроорганизмы во всей биосфере.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!