From Wikipedia, the free encyclopedia
Tečni kristali su materije koje se nalaze u prelaznom agregatnom stanju između čvrstog i tečnog agregatnog stanja.[1] Ovo stanje materije se zove mezomorfna faza ili mezofaza. TK poseduju neke osobine tečnosti (kao što je pokretljivost) ali i čvrstih tela, kristala (uređen položaj molekula u prostoru). TK postoje samo u određenom temperaturnom opsegu. Molekuli koji međusobno mogu da grade tečno kristalno stanje zovu se mezogeni. Optičke osobine TK se menjaju pod uticajem spoljašnjeg električnog i magnetnog polja, svetlosti, toplote kao i hemijskog i mehaničkog uticaja. Ova njihova osobina se danas koristi u mnogim uređajima a možda je najpopularnija primena u LCD ekranima.[2]
Termotropski TK se dobijaju snižavanjem temperature nekih tečnosti ili povećanjem temperature nekih čvrstih tela.
Enantiotropski TK su oni dobijeni bilo zagrevanjem čvrste supstance, bilo hlađenjem tečnosti.
Monotropski TK su oni koji u ovo stanje mogu preći samo hlađenjem ili samo zagrevanjem supstance.
Liotropski TK se dobijaju kada se neka supstanca izloži dejstvu vode ili organskog rastvarača.
Smektička faza – od grčke reči sapun (σμεγμα). Molekuli su orijentaciono uređeni kao i kod svih TK (ose su im međusobno paralelne) i organizovani su u slojevima. Ti slojevi slobodno klize jedan preko drugog. Ova faza ima najveću viskoznost pa je najsličnija čvrstom stanju materije.
Nematička faza – od grčke reči nit (νεμοσ). Molekuli imaju međusobno paralelne ose ali su haotično raspoređeni (ne postoje slojevi). Pravac po kome se prostiru ose se zove direktor n. U nematičkoj fazi spoljašnje magnetno i električno polje stvara indukovane dipole mezogena. Po prestanku uticaja spoljašnjeg polja materijal ostaje nepolarisan.
Kod holesterika molekuli takođe imaju paralelne ose ali su molekuli raspoređeni u složenim formama koje čine spiralu. Često se Holesterici (ili hiralni nematici kako se još zovu) smatraju vrstom nematika sa paralelnim osama molekula i konstantnim pomeranjem položaja svakog sledećeg molekula za mali ugao. Korak spirale odgovara talasnoj dužini vidljivog dela spektra pa promena koraka spirale pod spoljašnjim uticajem dovodi do promene boje. Spoljašnji uticaj može biti toplotni, hemijski i mehanički.
Svima je poznata primena TK za izradu displeja (ekrana) na bazi tečnog kristala, (engl. - LCD). Međutim, zahvaljujući sposobnosti TK da menja optičke osobine pod uticajem spoljašnjeg električnog ili magnetnog polja, hemijskog dejstva raznih toksičnih gasova i para, mehaničkog dejstva (smicanja, pritiska ili savijanja), oblast primene mu je veoma velika. Koristi se u elektronskim prekidačima svetla (optičkim ventilima, kod pametnih prozora koji se zatamnjuju ili postaju prozirni po potrebi), termometrima koji menjaju boju sa promenom temperature, za ispitivanje mehaničke otpornosti različitih konstrukcija, kao promenljivi optički filtri za propuštanje određenog dela spektra svetlosti, za memorisanje hologramskih slika i mnoge druge svrhe, s tim da se oblast primene TK i dalje širi.