Referat Cristale Lichide

Mai jos puteti citi fragmente din Referat Cristale Lichide si de asemenea puteti face Download Referat Cristale lichide

Citeste fragmente din Referat Cristale Lichide

Cristale Lichide Scurt Istoric În anul 1837, scriitorul Edgar Allan Poe, în Narrative of Arthur Gordon Pym, făcea una din primele şi cele mai interesante relatări cu privire la enigmatica apariţie a unui lichid apt de reflexe cristaline discret nuanţate şi de alte remarcabile însuşiri a căror descriere, după propria sa mărturisire, cerea multe vorbe Atunci, E.A. Poe, care avea predilecţie pentru asemenea incursiuni ştiinţifice în scrierile sale, nu ştia că fenomenele aparent miraculoase care îl contrariau, sunt proprii substanţelor numite azi cristale lichide, şi că de fapt, caracterizează lichidele anizotrope. Fenomenologia mezomorfică a lichidelor cristaline a făcut, mai bine de un secol, cu inerente periodizări şi intermitenţe, obiectul a numeroase şi diversificate investigaţii, ştiinţifice, reluate în ultimul timp cu mijloace şi implicaţii nebănuite cu decenii în urmă. Studiile teoretice şi experimentale privind structura, morfologia, textura, proprietăţile fizice, caracteristicile reonome şi interacţiune cu câmpul exterior a cristalelor lichide au deschis calea cunoaşterii lor profunde şi a unor aplicaţii excepţionale. De la primele consideraţii făcute de Virchow (1854) asupra comportării de cristal lichid asupra mielinei extrasă din fibrele sistemului cerebro-spinal, urmate de relevarea birefringenţei acesteia (Mettenheimer, 1875) şi până în prezent, gama substanţelor mezomorfice şi informaţia aferentă acestora au crescut extraordinar. Lucrările lui Otto Lehman, remarcabil cercetător al fenomenelor de izomerie fizică, evidenţiază, pe lângă caracterele monotrope şi enantimorfe ale unor cristale analizate microscopic şi particularităţile morfologice proprii unor formaţiuni structurale curbate, răsucite şi parţial ramificate denumite “trichite”. Descrierea structurilor, caracterizate de asemenea entităţi şi morfologii, asociată cu încercarea de a rexplica efectele erizării superficiale ale substanţelor numite, când “cristale lichide”, când “lichide cristaline” devenise preocuparea de baza a multor fizico-chimişti la sfârşitul secolului trecut. Planer, Löbisch, Raymann, Reinitzer şi alţii au remarcat irizaţiile exteriorizate de esterii cholesterylului în timpul răcirii acestora. S-a observat, totodată, legătura efectelor de culoare cu birefringenţa, cu activitatea optică a esterilor respectivi, în stare lichidă. Reinitzer îi solicită sprijinul lui Lehmann în elucidarea problemelor legate de apariţia a două temperaturi diferite de topire în cazul uneia şi aceleiaşi substanţe semnalându-i totodată şi efecte de culoare şi opalescenţă, constatate de el la examinarea atentă a mai multor substanţe de acelaşi gen. Termenul de lichid cristalin este înlocuit corespunzător conceptului formulat mai elocvent şi astfel, categorisit fără ambiguitate prin definirea genului proxim al noţiunii de cristal lichid. Cristalele lichide erau definite în 1910 de Woldemar Voigt, ilustru fizician-cristalograf, ca materiale cu structuri constrânse; Voigt menţiona, în aceeaşi perioadă de timp coexistenţa particularităţilor şi criteriilor concomitente de stare lichidă şi cristalină a acestor materiale. Rudolf Schenck a iniţiat explicarea naturii stării lichide cristaline în termeni adecvaţi fazei omogene, scoţând în evidenţă unele constatări privind discontinuităţile proprietăţilor de curegere în tranziţiile de fază, căldura de tranziţie, măsurarea constantelor dielectrice, sau determinarea energiei de suprafaţă şi masa moleculară. Otto Wiener a dezvoltat teoria optică a birefringenţei prezentate de unele sisteme cu structuri lamelare constituite din particule sub formă de bastonaşe. În primul deceniu al acestui secol fizicianul Emil Bose punea bazele teoriei mezofazei lichid-cristaline, stimulând prin experienţele sale un câmp magnetic nenumărate experimente şi încercări teoretice de a confirma conceptul său de structură moleculară similară unui roi. ea, vâsco-elasticitatea, etc. Analiza structurală cu ajutorul razelor X devine tot mai eficientă în abordarea şi descifrarea mecanismelor de constituţie şi ordonabilitate a sistemelor mezomorfe. Difuzia luminii contribuie, de asemenea la caracterizarea şi distingerea fazelor nematice şi smectice în timp ce teoria fazei colesterice nu întrezărea decât elemente de dezordine în structurile proprii acestei faze. Orientarea, aranjarea reciprocă, sau alinierea moleculelor alungite, rigide, ori spiralizate, încep să intre tot mai mult în sfera investigaţiilor structurale ale cercetătorilor vremii. Însuşirea moleculelor-baghetă de a sta vertical în structurile lineare, specifice unor faze intermediare, se asociază tot mai strâns cu caracterul polar al interacţiilor primordial responsabile de orientarea şi alinierea moleculară. Friedel avansa ideea aplicării teoriei feromagnetismului chiar şi cristalelor lichide. Se admitea, în urmă cu patru decenii, că diamagnetismul moleculelor şi nu momentul magnetic al roiului molecular condiţionează alinierea. Efectele direcţionale teoretizate de Kast, Debye, Fréedericksz, Ornsteien capătă o interpretare diamagnetică fiind descrise cantitativ prin intermediul câmpului şi energiei magnetice, tipice pentru distribuţia Boltzmann. Decelarea unor noi interconexiuni la nivelul momentului electric molecular şi al influenţei direcţionale a câmpului electric de joasă frecvenţă, sau corelarea conductivităţii cu câmpul magnetic şi temperatura mezofazei au premers investigaţiilor vizând proprietăţile termice, elasto-chimice şi ca câmp ale sistemelor mezogene. Svedberg, Ornstein, Björnstahl, Riwlin şi alţii puseseră temeliile cunoaşterii unor raporturi dintre efectele statice şi dinamice ale compuşilor mezogeni aflaţi în interacţie cu un câmp influent, încât cele aproape 100 de dizertaţii, eleborate numai la şcoala de la Halle a lui Vorländer, nu au făcut decât să diversifice riguros şi să confirme cimportanţa domeniului cristalelor lichide şi a perspectivelor sale devenite realitate în ultimele două decenii. În perioada care a cuprins cel de-al doile război mondial W. Maier, C. Weygard, Zocher, Zwetkoff, Michailow, Marinin, Châtelain, Zolina şi mulţi alţii au contribuit la sublinierea şi impunerea următoarelor rezultate mai semnificative pentru evoluţia ulterioară a preocupărilor ştiinţifico-tehnice şi a tehnologiei aferente cristalelor lichide: - efectul orientării moleculelor de cristal lichid în câmp electric este proporţional cu E2 adică, este dependent de anizotropia dielectrică; intensitatea mişcării moleculelor într-un strat de lichid anezotrop de grosime variabilă creşte cu intensitatea câmpului electric E de joasă frecvenţă; aplicarea unui câmp magnetic cu efecte de orientarea are ca urmare dezorientarea moleculară, mişcarea turbulentă a moleculelor; în structurile lamelare, intensitatea E a câmpului aplicat în condiţii date implică o anumită grosime critică a stratului reprezentativ; efectele de orientare sau de perturbare parţoială nu modifică esenţial caracterul alinierii, sau a paralelismului axelor moleculare cu liniile de forţă, sau de curent; compensarea câmpurilor electrice şi magnetice poate facilita evaluarea anizotropiei dielectrice; la frecvenţe mai mari de 3*105 Hz, dacă nu se produc curenţi, efectele de orientare nu se schimbă; proprietăţile optice, electric şi magnetice ale cristalelor lichide concordă cu teoria fenomenelor cooperative şi pot fi exprimate în termenii gradului de ordine la distanţă şi al energiei de orientare în funcţie de temperatură. În prezent, cristalele lichide, redevenite pe un alt plan utilitar materiale moderne, se încorporează tacit dar eficient în diverse sectoare ale cercetării de dezvoltare şi în direcţii importante de activitate tehnico-ştiinţifică, cum sunt optica electronică, radio-locaţia, calculatoarele electronice, termografia, medicina şi altele. Bibliografie: Lecturi de fizică, Editura Didactică şi Pedagogică, Buureşti 쥁@