жидкие кристалы и их применение.
Опубликовано Медяник Маргарита Владимировна
вкл 20.06.2012 - 19:23
Автор:
Маресина Мария
В этой работе ученица 10 класса рассматривает историю открытия, виды жк и их свойства. Современное применение жк и перспективы в будущем. . Работа получила диплом Iстепени на научно-исследовательской конференции "Мир открытий ХХ века " в Санкт-Петербурге .
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 zhidkie_kristally.rar | 1.73 МБ |
Подписи к слайдам:
Презентация по физике на тему«Жидкие кристаллы»
Ученицы ГОУ СОШ №187, города Санкт-Петербурга.10 «А» класса, Маресиной Марии.Преподаватель: Медяник М. В.2012 год.
Содержание презентации:Введение История открытияВиды кристаллов и классификация,Основные свойства ЖК и возможность управлять ими.ПрименениеРазвитие и применение ЖК в будущемЗаключениеИсточники
Цель работы: Выяснить особенности строения жидких кристаллов и возможности их широкогоприменения.Задачи презентации:Выделить основные группы кристалловОпределить цели и сферы применения ЖКВыяснить значение ЖКОтследить возможности и перспективы развития в применении ЖК
Жидкие кристаллы (сокращённо ЖК ) — это фазовое состояние, в которое переходят некоторые вещества при определенных условиях (температура, давление, концентрация в растворе). Жидкокристаллическое (мезоморфное) состояние вещества
История открытия жидких кристаллов
Жидкие кристаллы открыл в 1888 г. австрийский ботаник Ф. Рейнитцер. Он обратил внимание, что у кристаллов холестерилбензоата и холестерилацетата было две точки плавления и, соответственно, два разных жидких состояния — мутное и прозрачное.
Ф. Рейнитцер
Виды жидких кристаллов
Термотропные ЖК, образующиеся в результате нагревания твердого вещества и существующие в определенном интервале температур и давлений.Лиотропные ЖК, которые представляют собой двух или более компонентные системы, образующиеся в смесях стержневидных молекул данного вещества и воды (или других полярных растворителей). Эти стержневидные молекулы имеют на одном конце полярную группу, а большая часть стержня представляет собой гибкую гидрофобную углеводородную цепь. Такие вещества называются амфифилами.
В зависимости от вида упорядочения осей молекул жидкие кристаллы разделяются на
Нематические
Смектические
Холестерические
Разновидности Термотропных ЖК
Нематические жидкие кристаллы.
Схематическое изображение нематического жидкого кристалла.
Смектические жидкие кристаллы
Схематическое изображение жидкого кристалла в смектической фазе
Холестерические жидкие кристаллы
Свойства ЖК
Жидкий кристалл обладает свойствами и жидкости, и кристалла:Подобно обычной жидкости, жидкий кристалл обладает текучестью и принимает форму сосуда, в который он помещен.Он обладает свойством, характерным для кристаллов - упорядочиванием в пространстве молекул, образующих кристалл.Не имеют жёсткую кристаллическую решётку.Наличие порядка пространственной ориентации молекулОсуществление более сложного ориентационного порядка молекул, чем у кристаллов.
Упругость жидкого кристалла
Оптические наблюдения дали значительное количество фактов о свойствах жидкокристаллической фазы, которые необходимо было понять и описать. Одним из первых достижений в описании свойств жидких кристаллов, как уже упоминалось во введении, было создание теории упругости жидких кристаллов. В современной форме она была в основном сформулирована английским ученым Ф. Франком в пятидесятые годы.
Флексоэлектрический эффект
Открытие флексоэлектрического эффекта было сделано американским физиком Р. Мейером в 1969 году.
Как управлять жидкими кристаллами
Электрооптическая ячейка типа "сандвич" с планарной ориентацией молекул (а) и схемы расположения молекул жидких кристаллов в ячейке: б - гомеотропная и в - твист-ориентация. 1 - слой жидкого кристалла. 2 - стеклянные пластинки, 3 - токопроводящий слой, 4 - диэлектрическая прокладка, 5 - поляризатор, 6 - источник электрического напряжения.
Схема работы ЖК-индикатора на твист-эффекте: а — до включения электрического поля, б — после включения поля, в — семисегментной буквенно-цифровой электрод, управляемый электрическим полем.
Текучесть ЖК
Шлирен-текстура в нематических жидких кристаллах
Применение жидких кристаллов
1. Одно из важных направлений использования жидких кристаллов — термография. Подбирая состав жидкокристаллического вещества, создают индикаторы для разных диапазонов температуры и для различных конструкций.
Цифровой ЖК индикатор температуры выхлопных газов
Цветной графический индикатор изменения температуры и влажности.
2. Применение в ЖК в медицине: термометры, приборы для лечения и диагностики.
ЖК-медицинский термометр
Прибор низкочастотной терапии «Радиус-01»
жидкокристаллический индикатор (в интенсивной терапии, реанимации)
Изюменкой аппарата CEM-TECH является датчик. Это кристалл арсенида галлия. Вначале этот полупроводник использовался в управлении космическими объекатами, а затем стал применяться в медицине.
Датчик CEM-TECH
3. С помощью жидких кристаллов обнаруживают пары́ вредных химических соединений и опасные для здоровья человека гамма- и ультрафиолетовое излучения. На основе жидких кристаллов созданы измерители давления, детекторы уфи.
Измеритель параметров окружающей среды
4. Самая многообещающая область применения жидкокристаллических веществ — информационная техника. От первых индикаторов, знакомых всем по электронным часам, до цветных телевизоров с жидкокристаллическим экраном размером с почтовую открытку прошло лишь несколько лет. Такие телевизоры дают изображение весьма высокого качества, потребляя меньшее количество энергии.
ЖК монитор
ЖК циферблат
5. Широкое применение ЖК получили в сферах промышленного производства, а так же в ювелирном деле. Некоторое время тому назад необычной популярностью в США пользовалась новинка ювелирного производства, получившая название “перстень настроения”. За год было продано 50 миллионов таких перстней.
6. Применение ЖК в транспорте, в радиолокационных измерительных приборах, дисплеях.
радиолокационный измеритель скорости «ВИЗИР».
Жидкокристаллический дисплейв автомобиле
..\..\..\monitor.jpg Специальная плёнка с жидкими кристаллами, которые меняют цвет в магнитном поле
Специальная плёнка с жидкими кристаллами, которые меняют цвет в магнитном поле, которая наносится на дисплеи
Будущее применение жидких кристаллов
Источники:
Сонин А.Ф. – «Кентавры природы».Браун Г., Уолкен Дж. – «Жидкие кристаллы и биологические структуры».Титов В.В., Севостьянов В.П., Кузьмин Н.Г., Семенов А.М. – «Жидкокристаллические дисплеи: строение, синтез, свойства жидких кристаллов "Микровидеосистемы"».http://ru.wikipedia.orghttp://www.krugosvet.ruhttp://www.xumuk.ru7. http://vova.do100verno.ru/blog/735/20750
Ученицы ГОУ СОШ №187, города Санкт-Петербурга.10 «А» класса, Маресиной Марии.Преподаватель: Медяник М. В.2012 год.
Содержание презентации:Введение История открытияВиды кристаллов и классификация,Основные свойства ЖК и возможность управлять ими.ПрименениеРазвитие и применение ЖК в будущемЗаключениеИсточники
Цель работы: Выяснить особенности строения жидких кристаллов и возможности их широкогоприменения.Задачи презентации:Выделить основные группы кристалловОпределить цели и сферы применения ЖКВыяснить значение ЖКОтследить возможности и перспективы развития в применении ЖК
Жидкие кристаллы (сокращённо ЖК ) — это фазовое состояние, в которое переходят некоторые вещества при определенных условиях (температура, давление, концентрация в растворе). Жидкокристаллическое (мезоморфное) состояние вещества
История открытия жидких кристаллов
Жидкие кристаллы открыл в 1888 г. австрийский ботаник Ф. Рейнитцер. Он обратил внимание, что у кристаллов холестерилбензоата и холестерилацетата было две точки плавления и, соответственно, два разных жидких состояния — мутное и прозрачное.
Ф. Рейнитцер
Виды жидких кристаллов
Термотропные ЖК, образующиеся в результате нагревания твердого вещества и существующие в определенном интервале температур и давлений.Лиотропные ЖК, которые представляют собой двух или более компонентные системы, образующиеся в смесях стержневидных молекул данного вещества и воды (или других полярных растворителей). Эти стержневидные молекулы имеют на одном конце полярную группу, а большая часть стержня представляет собой гибкую гидрофобную углеводородную цепь. Такие вещества называются амфифилами.
В зависимости от вида упорядочения осей молекул жидкие кристаллы разделяются на
Нематические
Смектические
Холестерические
Разновидности Термотропных ЖК
Нематические жидкие кристаллы.
Схематическое изображение нематического жидкого кристалла.
Смектические жидкие кристаллы
Схематическое изображение жидкого кристалла в смектической фазе
Холестерические жидкие кристаллы
Свойства ЖК
Жидкий кристалл обладает свойствами и жидкости, и кристалла:Подобно обычной жидкости, жидкий кристалл обладает текучестью и принимает форму сосуда, в который он помещен.Он обладает свойством, характерным для кристаллов - упорядочиванием в пространстве молекул, образующих кристалл.Не имеют жёсткую кристаллическую решётку.Наличие порядка пространственной ориентации молекулОсуществление более сложного ориентационного порядка молекул, чем у кристаллов.
Упругость жидкого кристалла
Оптические наблюдения дали значительное количество фактов о свойствах жидкокристаллической фазы, которые необходимо было понять и описать. Одним из первых достижений в описании свойств жидких кристаллов, как уже упоминалось во введении, было создание теории упругости жидких кристаллов. В современной форме она была в основном сформулирована английским ученым Ф. Франком в пятидесятые годы.
Флексоэлектрический эффект
Открытие флексоэлектрического эффекта было сделано американским физиком Р. Мейером в 1969 году.
Как управлять жидкими кристаллами
Электрооптическая ячейка типа "сандвич" с планарной ориентацией молекул (а) и схемы расположения молекул жидких кристаллов в ячейке: б - гомеотропная и в - твист-ориентация. 1 - слой жидкого кристалла. 2 - стеклянные пластинки, 3 - токопроводящий слой, 4 - диэлектрическая прокладка, 5 - поляризатор, 6 - источник электрического напряжения.
Схема работы ЖК-индикатора на твист-эффекте: а — до включения электрического поля, б — после включения поля, в — семисегментной буквенно-цифровой электрод, управляемый электрическим полем.
Текучесть ЖК
Шлирен-текстура в нематических жидких кристаллах
Применение жидких кристаллов
1. Одно из важных направлений использования жидких кристаллов — термография. Подбирая состав жидкокристаллического вещества, создают индикаторы для разных диапазонов температуры и для различных конструкций.
Цифровой ЖК индикатор температуры выхлопных газов
Цветной графический индикатор изменения температуры и влажности.
2. Применение в ЖК в медицине: термометры, приборы для лечения и диагностики.
ЖК-медицинский термометр
Прибор низкочастотной терапии «Радиус-01»
жидкокристаллический индикатор (в интенсивной терапии, реанимации)
Изюменкой аппарата CEM-TECH является датчик. Это кристалл арсенида галлия. Вначале этот полупроводник использовался в управлении космическими объекатами, а затем стал применяться в медицине.
Датчик CEM-TECH
3. С помощью жидких кристаллов обнаруживают пары́ вредных химических соединений и опасные для здоровья человека гамма- и ультрафиолетовое излучения. На основе жидких кристаллов созданы измерители давления, детекторы уфи.
Измеритель параметров окружающей среды
4. Самая многообещающая область применения жидкокристаллических веществ — информационная техника. От первых индикаторов, знакомых всем по электронным часам, до цветных телевизоров с жидкокристаллическим экраном размером с почтовую открытку прошло лишь несколько лет. Такие телевизоры дают изображение весьма высокого качества, потребляя меньшее количество энергии.
ЖК монитор
ЖК циферблат
5. Широкое применение ЖК получили в сферах промышленного производства, а так же в ювелирном деле. Некоторое время тому назад необычной популярностью в США пользовалась новинка ювелирного производства, получившая название “перстень настроения”. За год было продано 50 миллионов таких перстней.
6. Применение ЖК в транспорте, в радиолокационных измерительных приборах, дисплеях.
радиолокационный измеритель скорости «ВИЗИР».
Жидкокристаллический дисплейв автомобиле
..\..\..\monitor.jpg Специальная плёнка с жидкими кристаллами, которые меняют цвет в магнитном поле
Специальная плёнка с жидкими кристаллами, которые меняют цвет в магнитном поле, которая наносится на дисплеи
Будущее применение жидких кристаллов
Источники:
Сонин А.Ф. – «Кентавры природы».Браун Г., Уолкен Дж. – «Жидкие кристаллы и биологические структуры».Титов В.В., Севостьянов В.П., Кузьмин Н.Г., Семенов А.М. – «Жидкокристаллические дисплеи: строение, синтез, свойства жидких кристаллов "Микровидеосистемы"».http://ru.wikipedia.orghttp://www.krugosvet.ruhttp://www.xumuk.ru7. http://vova.do100verno.ru/blog/735/20750
Интересные факты о мультфильме "Холодное сердце"
Как я избавился от обидчивости
Пятёрки
Мост из бумаги для Киры и Вики
Цветущая сакура