Vad är nematisk flytande kristall?

Nematisk flytande kristall är en genomskinlig vätska som förändrar polariteten hos ljusvågor som passerar genom den.Ordet "nematisk" kommer från det grekiska ordet för tråd och beskriver de trådliknande formationerna som kan bildas i flytande kristall.Nematisk flytande kristall används ofta i LCD-skärmar med vätskekristaller (LCD) såsom de på digitala klockor.

Flytande kristaller är ett mellanliggande smältsteg mellan ett fast tillstånd och ett flytande tillstånd.År 1888 upptäckte en österrikisk forskare vid namn Freidrich Reinitzer staten när han genomförde experiment på ett ämne som kallas kolesterolbensoat.Ämnet, märkte Reinitzer, hade två distinkta smältpunkter.I det första blev det en molnig vätska, och i den andra blev det transparent.Reinitzers observationer inkluderade begreppen att det molniga eller kristallina tillståndet förändrade polariteten hos ljusvågor som passerade genom det, ett begrepp som är nödvändigt för utvecklingen av LCD.

Reinitzer utvecklade aldrig praktiska tillämpningar av flytande kristallteknologi och forskning om kristallina tillstånd övergavs till stor del i början av 1900 -talet.1969 skapade en forskare vid namn Hans Keller framgångsrikt ett ämne som skulle kristallisera nematiskt vid rumstemperatur.Denna upptäckt ledde till förmågan att kommersialisera produkten och nematiska kristaller blev extremt användbara i skärmteknologi.

De tre materierna som de flesta lär sig om i vetenskapsklassen är flytande, gas och solida.Liquid Crystal är ett fjärde tillstånd, någonstans mellan vätskor och fasta ämnen, och gör att vissa former av materia kan passera genom det.Liksom flytande ämnen har flytande kristallmolekyler inte någon positionsordning, men som ett fast ämne kan molekylerna i flytande kristall ha organisatorisk ordning, vilket innebär att de tenderar att peka mot en riktning över tid.Den nematiska flytande kristallen är en hög temperaturfas i den kristalliserande processen, där molekyler har långsiktig organisatorisk ordning.

Ljusvågor från naturliga eller konstgjorda ljuskällor vibrerar i många riktningar.Om de flesta av vibrationerna tenderar i en specifik riktning sägs ljuset vara polariserat.Genom att köra ljusvågor genom nematisk flytande kristall förändras polarisationen, vanligtvis genom att rotera 90 grader.Om ett elektriskt fält tillsätts till kristalllösningen kan riktningen och mängden polarisering styras av elektricitetsspänning.

För att skapa en LCD -skärm används två polariserade glasstycken, ett med ett tunt filter av nematisk flytande kristall.Glaset är sedan anslutet till två elektroder som kan tillhandahålla elektriska laddningar.Genom att köra kontrollerade laddningar genom glaset kommer den nematiska flytande kristallen att vrida och otvist, vilket bara tillåter de elektriskt begärda ljusområdena att gå igenom.Skärmar som använder tvinnad nematisk flytande kristall är vanliga funktioner i modern teknik, som används i bärbara datorer och digitala klockor och klockor.