Nematik smektik va xolesterik suyuq kristallar o'rtasidagi asosiy farq ularning tuzilishidir. Nematik suyuq kristallar molekulalarning tartibli tuzilishiga ega emas, smektik suyuq kristallar esa qatlamli molekulyar tuzilishga ega, xolesterik suyuq kristallarda esa molekulalar o'ralgan va chiral joylashuvga ega.
Suyuq kristallar atamasi oddiy suyuqliklar va qattiq kristallar xossalari oʻrtasidagi xossalarga ega boʻlgan moddaning fazasi sifatida taʼriflanishi mumkin. Masalan, suyuq kristall suyuqlik kabi oqishi mumkin, ammo suyuq kristallning molekulalari kristalga o'xshash tabiatda yo'n altirilgan bo'ladi. Suyuq kristallar paydo bo'lishi mumkin bo'lgan uchta asosiy faza mavjud: termotropik suyuq kristallar, liotrop suyuq kristallar va metallotrop suyuq kristallar. Termotropik suyuq kristallarning bir necha turlari ham mavjud. Bu turlarga nematik kristallar, smektik kristallar, xiral faza yoki burama nematikalar, diskotik faza va konus fazalari kiradi.
Nematik suyuq kristallar nima?
Nematik suyuq kristallar suyuq kristallarning eng keng tarqalgan turlaridan biridir. "Nematik" atamasi yunon tilidan kelib chiqqan bo'lib, u "ip" degan ma'noni anglatadi. Buning sababi shundaki, bu atama iplar sifatida paydo bo'ladigan topologik nuqsonlardan kelib chiqqan. Odatda, nematikadagi bu topologik nuqsonlar disklinatsiyalar deb ataladi. Bundan tashqari, nematiklar "kirpi" topologik nuqsonlari deb nomlanuvchi nuqson turini ko'rsatishga moyildirlar.
Odatda nematik fazada joylashish tartibiga ega boʻlmagan kalamit yoki novda shaklidagi organik molekulalar mavjud. Ammo bu molekulalar bir-biriga taxminan parallel bo'lgan uzun o'qlarga ega bo'lgan uzoq masofali yo'nalish tartibiga ega bo'lish uchun o'z-o'zidan tekislanadi. Shuning uchun, bu fazadagi molekulalar erkin oqadi va bu molekulalarning massa markazi suyuqlikka o'xshash tasodifiy taqsimlanishga intiladi. Biroq, bu molekulalar qattiq fazaga o'xshash uzoq masofali yo'nalish tartibini saqlab qolishga intiladi.
Asosan nematik fazalar bir oʻqli. Bu shuni anglatadiki, bu molekulalarning bir o'qi bor (u "directrix" deb ataladi) uzun. Bu afzal qilingan o'q va boshqa ikkita o'q bir-biriga ekvivalentdir va biz ularni silindr yoki novda sifatida taxmin qilishimiz mumkin. Bundan tashqari, ikki oʻqli nematiklar ham boʻlishi mumkin, ular nafaqat uzun oʻqda yoʻnalishi oʻxshash, balki ular ikkilamchi oʻq boʻylab yoʻn altirishga moyildirlar.
Nematik fazaning molekulalari oddiy izotrop suyuqlikdagi suyuqlikka o'xshash suyuqlikni ko'rsatadi. Biroq, biz tashqi magnit yoki elektr maydonni qo'llash orqali ushbu fazadagi molekulalarni osongina tekislashimiz mumkin. Ushbu molekulalar tartibga solinganida, nematik faza bir o'qli kristallarning optik xususiyatlarini ko'rsatadi va shuning uchun bu fazalar suyuq kristalli displeylarda juda foydali.
Smektik suyuq kristallar nima?
Smektik suyuq kristallar bir-birining ustiga siljiy oladigan molekulalarning aniq belgilangan qatlamlariga ega suyuq kristallarning bir turidir. Bu xatti-harakat sovun tomonidan berilgan toymasin effektlarga o'xshaydi. Bundan tashqari, smektik suyuq kristallar nematik suyuq kristallarga qaraganda past haroratlarda paydo bo'ladi. Smektika atamasi lotincha "smectius" so'zidan kelib chiqqan bo'lib, "tozalash" degan ma'noni anglatadi; boshqacha aytganda, sovunga o'xshash xususiyatlar mavjudligini anglatadi. Shuning uchun smektik faza bir yo'nalish bo'ylab tartibda joylashtirilgan.
01-rasm: Chapda smektik A faza va o'ngda smektik C faza
Biz ikki xil smektik fazani smektik A fazasi va smektik C fazasini kuzatishimiz mumkin. Smektik A fazasi molekulalarni oddiy qatlam bilan birga yo'n altiradi, smektik C esa molekulalarini undan uzoqlashtiradi. Bundan tashqari, bu turdagi faza qatlamlar ichida suyuqlik sifatida namoyon bo'ladi. Biroq, pozitsion va orientatsion tartibning turi va darajasiga ko'ra bir-biridan farq qiladigan smektik fazalarning juda ko'p har xil turlari bo'lishi mumkin.
Xolesterik suyuq kristallar nima?
Xolesterik suyuq kristallar faqat chiral molekulalardan tashkil topgan suyuq kristallarning bir turidir. Ushbu turdagi faza chirallikni ko'rsatadi. Ko'pincha, biz bu fazani xiral faza yoki o'ralgan nematik faza deb ataymiz. Xolesterik atamasi materiyaning ushbu bosqichi birinchi marta xolesterin hosilalarida paydo bo'lgan birinchi kuzatishdan kelib chiqqan. Biz molekulyar o'qi yo'n altiruvchiga parallel bo'lgan rejissyorga perpendikulyar bo'lgan molekulalarning burilishini ko'rsatadigan fazaning bu turini kuzatishimiz mumkin.
02-rasm: xolesterik faza
Molekulalarning assimetrik oʻrami tufayli bu fazada qoʻshni molekulalar oʻrtasida chekli burilish burchagi mavjud. Ushbu turdagi qadoqlash uzoqroq masofali chiral tartibni keltirib chiqaradi. Odatda, biz xolesterik suyuq kristallarning xossalariga nisbatan chiral pitch yoki "p" ni aniqlaymiz, bunda suyuq kristall molekulalari to'liq aylana (360 graduslik burilish) o'tkazadigan masofaga ishora qiladi.
Nematik smektik va xolesterik suyuq kristallar o'rtasidagi farq nima?
Nematik, smektik va xolesterik fazalar termotropik suyuq kristallar ostidagi moddaning uch xil fazasidir. Nematik smektik va xolesterik suyuq kristallar o'rtasidagi asosiy farq shundaki, nematik suyuq kristallarda molekulalarning tartibli tuzilishi yo'q va smektik suyuq kristallar qatlamli molekulyar tuzilishga ega, xolesterik suyuq kristallarda esa o'ralgan va chiral joylashuvdagi molekulalar mavjud.
Quyida jadval koʻrinishidagi nematik smektik va xolesterik suyuq kristallar oʻrtasidagi farq haqida qisqacha maʼlumot berilgan.
Xulosa – Nematik Smektik va xolesterik suyuq kristallar
Nematik, smektik va xolesterik fazalar termotropik suyuq kristallar ostidagi moddaning uch xil fazasidir. Nematik, smektik va xolesterik suyuq kristallar o'rtasidagi asosiy farq shundaki, nematik suyuq kristallar molekulalarning tartibli tuzilishiga ega emas va smektik suyuq kristallar qatlamli molekulyar tuzilishga ega, xolesterik suyuq kristallarda esa molekulalar o'ralgan va chiral joylashuvga ega.
