کریستال مایع

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

کریستال مایع با اینکه مایعات معمولاً همسانگرد (ایزوتروپ) هستند، حدود ۲۰۰ ماده شناخته شده‌اند که در حالت مایع و در دماهایی بالاتر از دمای ذوبشان خواص ناهمسانگرد دارند. معمولاً به این مواد کریستال‌ها(بلورها)ی مایع گفته می‌شود.

مایعات ناهمسانگرد[ویرایش]

اصطلاح کریستال مایع یک پارادوکس است. زیرا واژهٔ کریستال به وجود یک شبکهٔ فضایی خاص اشاره می‌کند اما تشکیل شبکه بلوری در مایعات امکان‌پذیر نیست. در این نوع مواد، جهت‌گیری مولکولی خاصی در شرایط مشخص اتفاق می‌افتد بنابراین بهتر است آنها را مایعات ناهمسانگرد بنامیم.

تاریخچه[ویرایش]

در سال ۱۸۸۸، یک گیاه‌شناس اتریشی به نام فردریک رینیتزر هنگام کار در دانشگاه آلمانی پراگ، کلسترول را از هویج استخراج می‌کرد تا فرمول شیمیایی آن را بدست آورد. راینیتزر خواص شیمی-فیزیکی مشتقات مختلف کلسترول را آزمایش کرد. چند تن از محققان و همکاران وی تا پیش از آن، اثرات رنگی متمایزی را هنگام سرد کردن مشتقات کلسترول، دقیقاً بالای نقطه انجماد مشاهده کرده بودند. راینیتزر خودش پدیده‌ای مشابه را در بنزوات کلسترول یافت. ولی رنگ‌ها در نزدیکی نقطه انجماد بنزوات کلسترول، در ویژه‌ترین شکلشان نبودند. راینیتزر دریافت که بنزوات کلسترول مانند سایر ترکیبات ذوب نمی‌شود، بلکه بطور واضح دو نقطه ذوب دارد. در ۱۴۵٫۵ درجه سانتیگراد ذوب شده و تبدیل به یک مایع کدر می‌شود، و در ۱۷۸٫۵ درجه سانتیگراد دوباره ذوب شده، و مایع کدر به یکباره شفاف می‌شود. بعلاوه، این پدیده برگشت پذیر بود. راینیتزر برای کمک گرفتن از یک فیزیکدان، در ۱۴ مارس ۱۸۸۸، نامه‌ای به اوتو لهمان نوشت. آنها نامه‌هایی با هم مبادله کردند. لهمان هم بر روی شاره کدر حالت میانی آزمایشاتی انجام داد و گزارش کرد که بلوری شدن را دیده است. راینیتزر هم به همین نتایج دست یافت. مبادله نامه با لهمان در ۲۴ آوریل با انبوهی از سؤالات بی پاسخ به پایان رسید. راینیتزر نتایج خودش را که با نتایج لهمان مطابقت داشت، در۳ مه ۱۸۸۸، در یک نشست در انجمن شیمی وین ارائه داد. تا این زمان راینیتزر سه سیمای متفاوت از کریستال‌های مایع کلستریک را کشف کرده بود. (این نام، بعدها در سال ۱۹۲۲ توسط جرج فریدل به آنها اطلاق شد.)

لهمان فوراً یک مطالعه سیستماتیک را شروع کرد.در ابتدا با بنزوات کلسترول و سپس با ترکیبات مرتبط که آنها هم پدیده دو ذوبی را بطور مشخص نشان می‌دادند.او با میکروسکوپش هم پلاریزاسیون نور را در این ترکیبات دید و هم رفتار این مواد را در دمای بالا مشاهده کرد. فاز میانی کدر که او دیده بود، یک شاره بود و جاری می‌شد ولی سایر فازها، حالت جامد داشتند. در پایان اوت ۱۸۸۹ او مقاله خودش را برای یک نشریه آلمانی ارائه داد. در ابتدای قرن ۲۰، کریستالهای مایع، بین دانشمندان شناخته شده نبودند. در سال ۱۹۶۹ هانس کلکر موفق شد ماده‌ای را که فاز نماتیک دارد،BBA p-Methoxybenzyliden-p'-n-butylanilin))در دمای اتاق سنتز کند. قدم بعدی برای تجاری کردن نمایشگرهای کریستال مایع، سنتز کردن یک ماده شیمیایی پایدار دیگر (cyanobiphenyls) با دمای ذوب پایین توسط جرج گری بود. در سال ۱۹۹۱، زمانی که استفاده از نمایشگرهای کریستال مایع در زندگی روزمره نسبتاً رواج یافته بود، پیر ژیل دوژانس جایزه نوبل فیزیک را برای «کشف روش‌های گسترده برای مطالعه پدیده‌های نظم در سیستم‌های ساده‌ای که می‌تواند به شکل‌های پیچیده‌تری از ماده، بخصوص کریستالهای مایع و پلیمرها، تعمیم داده شود» از آن خود کرد.

نمونه‌هایی از کریستال‌های مایع[ویرایش]

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

Wikipedia contributors، "Liquid crystal،" Wikipedia، The Free Encyclopedia، http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Liquid_crystal&oldid=164332990 (accessed October ۱۸، ۲۰۰۷).