Was ist der Unterschied zwischen nematischen smektischen und cholesterischen Flüssigkeitskristallen

Der Schlüsselunterschied zwischen nematischen smektischen und cholesterischen Flüssigkristallen ist ihre Struktur. Nematische Flüssigkeitskristalle haben keine geordnete Struktur von Molekülen und smektische Flüssigkeitskristalle eine geschichtete molekulare Struktur, während cholesterische Flüssigkeitskristalle die Moleküle in einer verdrehten und chiralen Anordnung aufweisen.

Der Begriff Flüssigkristalle können als eine Phase der Materie definiert werden, die Eigenschaften zwischen den Eigenschaften herkömmlicher Flüssigkeiten und festen Kristalle mit Eigenschaften haben. Zum Beispiel kann ein flüssiger Kristall wie eine Flüssigkeit fließen. Es gibt drei Hauptphasen, in denen die flüssigen Kristalle auftreten können: thermotrope Flüssigkeitskristalle, lyotrope Flüssigkeitskristalle und metallolotrope Flüssigkeitskristalle. Es gibt auch verschiedene Arten von thermotropen Flüssigkeitskristallen. Diese Typen umfassen nematische Kristalle, smektische Kristalle, chirale Phase oder verdrehte Nematik, diskotische Phase und Kegelphasen.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was sind nematische Flüssigkristalle 
3. Was sind smektische Flüssigkeitskristalle
4. Was sind cholesterische Flüssigkristalle
5. Nematische smektische gegen cholesterische Flüssigkeitskristalle in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung - Nematische Smektik gegen cholestische Flüssigkeitskristalle

Was sind nematische Flüssigkristalle?

Nematische Flüssigkeitskristalle sind eine der häufigsten Arten von Flüssigkristallen. Der Begriff „nematisch“ stammt aus einem griechischen Ursprung, wo er die Bedeutung „Thread hat.Dies liegt daran, dass dieser Begriff aus den topologischen Defekten stammt, die als Fäden erscheinen. Normalerweise werden diese topologischen Defekte in der Nematik als Discrinationen bezeichnet. Darüber hinaus zeigen die Nematik dazu, eine Art von Defekte als „Hedgehog“ -Topologische Defekte zu zeigen.

Typischerweise hat die nematische Phase kalamitische oder stäbchenförmige organische Moleküle, die keine Positionsreihenfolge haben. Diese Moleküle neigen jedoch dazu, sich selbst auszurichten, um eine langfristige Richtungsreihenfolge mit langen Achsen zu haben, die ungefähr parallel zueinander sind. Daher sind die Moleküle in dieser Phase frei zu fließen, und das Massenzentrum dieser Moleküle neigt dazu, zufällig zu verbringen, ähnlich wie eine Flüssigkeit. Diese Moleküle neigen jedoch dazu, die Richtungsreihenfolge der Langstrecke ähnlich einer festen Phase aufrechtzuerhalten.

Meistens sind nematische Phasen einheitlich. Dies bedeutet. Dies ist die bevorzugte Achse, und die anderen beiden Achsen entsprechen einander, und wir können sie als Zylinder oder Stangen annähern. Darüber hinaus kann es biaxiale Nematik geben, die nicht nur die Ausrichtung in ihrer Langenachse ähnelt, sondern auch dazu neigen, sich entlang einer sekundären Achse zu orientieren.

Die Moleküle der nematischen Phase zeigen eine Fluidität, die der Fluidität in einer gewöhnlichen isotropen Flüssigkeit ähnelt. Wir können die Moleküle in dieser Phase jedoch durch die Anwendung eines externen magnetischen oder elektrischen Feldes leicht ausrichten. Wenn diese Moleküle in eine Reihenfolge ausgerichtet sind, zeigt die nematische Phase optische Eigenschaften von uniaxialen Kristallen, und daher sind diese Phasen bei flüssigen Kristallanzeigen sehr nützlich.

Was sind smektische Flüssigkeitskristalle?

Smektische Flüssigkeitskristalle sind eine Art Flüssigkristalle, die genau definierte Schichten von Molekülen haben, die übereinander schieben können. Dieses Verhalten ähnelt den durch Seife gegebenen Gleiteffekte. Darüber hinaus treten smektische Flüssigkristalle bei Temperaturen auf, die niedriger sind als die der nematischen Flüssigkeitskristalle. Der Begriff Smektik stammt aus dem lateinischen Wort „Smektius“, was „Reinigung“ bedeutet. Mit anderen Worten, es bedeutet das Vorhandensein von soap-ähnlichen Eigenschaften. Daher wird die smektische Phase in der Reihenfolge einer Richtung positioniert.

Abbildung 01: Smektisch eine Phase in der linken und smektischen C -Phase im rechten

Wir können zwei verschiedene smektische Phasen als smektische A -Phase und smektische C -Phase beobachten. Die smektische A -Phase hat die Moleküle zusammen mit der normalen Schicht ausgerichtet, während smektisch C seine Moleküle davon abkippt. Darüber hinaus erscheint diese Art von Phase als Flüssigkeit innerhalb der Schichten. Es kann jedoch viele verschiedene Arten von smektischen Phasen geben, die sich je nach Art und Grad der Positions- und Orientierungsordnung voneinander unterscheiden.

Was sind cholesterische Flüssigkristalle?

Cholesterische Flüssigkeitskristalle sind eine Art Flüssigkristalle, die nur aus chiralen Molekülen bestehen. Diese Art von Phase zeigt Chiralität. Oft nennen wir diese Phase eine chirale Phase oder eine verdrehte nematische Phase aufgrund ihrer Chiralität. Der Begriff Cholesteric ergibt sich aus seiner ersten Beobachtung, in der diese Phase der Materie erstmals in Cholesterinderivaten auftrat. Wir können diese Art von Phase beobachten, die eine Verdrehung der Moleküle aufweist, die senkrecht zum Regisseur sind, wo die molekulare Achse parallel zum Regisseur ist.

Abbildung 02: Cholesterische Phase

In dieser Phase gibt. Diese Art der Verpackung verursacht eine längere chirale Reihenfolge. Normalerweise definieren wir die chirale Tonhöhe oder „P“ in Bezug auf die Eigenschaften von cholesterischen Flüssigkeitskristallen, in denen es sich auf den Abstand bezieht, über den die Flüssigkristallmoleküle einen Vollkreis-Twist (360-Grad-Verdrehung) unterzogen werden.

Was ist der Unterschied zwischen nematischen smektischen und cholesterischen Flüssigkeitskristallen?

Nematische, smektische und cholesterische Phasen sind drei verschiedene Materiephasen, die unter thermotrope Flüssigkeitskristalle fallen. Der Schlüsselunterschied zwischen nematischen smektischen und cholesteren flüssigen Kristallen besteht darin.

Nachfolgend finden Sie eine Zusammenfassung des Unterschieds zwischen nematischen smektischen und cholesterischen Flüssigkeitskristallen in tabellarischer Form.

Zusammenfassung -Nematische Smektik gegen cholestische Flüssigkeitskristalle

Nematische, smektische und cholesterische Phasen sind drei verschiedene Materiephasen, die unter thermotrope Flüssigkeitskristalle fallen. Der Schlüsselunterschied zwischen nematischen, smektischen und cholesterischen Flüssigkristallen besteht darin.

Referenz:

1. „Flüssigkristall.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 27. Mai 2021.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Liquidcrystal-Mesogenorder-Smecticphasen" von Kebes-eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. „Cholesterinisch“ von De: Benzutzer: Heimoponnath - Ruhestandsform Deutsches Wikipedia Originaly Hochgeladen auf 00:55, 19. Januar 2005 (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia