«FEB JUL AUG » 24 2008 2009 2010 8 captures 24 Feb 09 - 11 Dec 09

Close Help

KAPALNÉ KRYSTALY

Milada Glogarová
Fyzikální ústav Akademie věd ČR

Obsah

I. Úvod
II. Struktury a fáze (termotropních) kapalných krystalů
     II.1. Nematika
     II.2. Smektika
     II.3. Diskotika
     II.4. Sekvence fází
III. Fyzikální vlastnosti kapalných krystalů
     III.1. Mechanické vlastnosti a flexoelektrický jev
     III.2. Elektrické a magnetické vlastnosti
     III.3. Optické vlastnosti
     III.4. Feroelektrické kapalné krystaly
IV. Aplikace
Literatura
Ilustrace

I. Úvod

Kapalné krystaly byly objeveny v roce 1888 na Německé universitě v Praze botanikem  Friedrichem Reinitzerem . Po mnoho let jim byl věnován jen malý zájem. Byly považovány jen za určitou kuriozitu a počet publikací jim věnovaný narůstal velice zvolna.

Situace se změnila až v šedesátých let tohoto století, kdy se ukázalo, že kapalné krystaly jsou slibnými materiály pro konstrukci elektrooptických zobrazovačů (displejů). V důsledku toho se dostalo výzkumu kapalných krystalů velké finanční podpory, která dále vzrostla poté, co byly úspěšně vyrobeny první displeje a později i kapalně krystalické obrazovky. Dnes, více než 100 let po objevu prvních kapalných krystalů, je studium kapalných krystalů širokým oborem, který zahrnuje chemii, fyziku, elektroinženýrství a v poslední době i biologii. Na základě kapalných krystalů vznikl velice výnosný displejový průmysl.

Kapalné krystaly nejsou jen užitečnými materiály pro aplikace. Hrají důležitou roli i v materiálové vědě, často jsou pokládány za modelové materiály ke studiu obecných vlastností kondenzovaných systémů. Je možno na nich zkoumat vztahy mezi strukturou molekul a fyzikálními vlastnostmi látek, přispívají k  pochopení fázových přechodů a makroskopických vlastností látek a jejich chování ve vnějších polích nebo i k pochopení určitých vlastností biologických membrán a chování samoorganizujících se systémů.

Kapalně krystalické fáze lze rozdělit do dvou základních skupin.

Termotropní kapalně krystalické fáze se vyskytují nad teplotou tání u některých organických látek. V současné době už je známo více než 70 tisíc takových látek připravených synteticky.

U jiných organických látek vzniká kapalně krystalická fáze v roztoku - lyotropní kapalné krystaly.

V tomto příspěvku se budeme zabývat pouze termotropními kapalnými krystaly, k jejichž výzkumu jsou užívány převážně fyzikální metodiky. Lyotropní kapalné krystaly, v nichž je kolem 90% vody, se těší spíše zájmu biologů.