Co je nematický tekutý krystal?
Nematic liquid crystal is a translucent liquid that changes the polarity of light waves passing through it. The word “nematic” comes from the Greek word for thread, and describes the thread-like formations that can form in the liquid crystal. Nematic liquid crystal is frequently used in liquid-crystal displays (LCD) screens such as those on digital watches.
Liquid crystals are an intermediate melting stage between a solid state and a liquid state. V roce 1888 objevil rakouský vědec jménem Freidrich Reinitzer stát, když prováděl experimenty na látce zvané cholesterol benzoát. The substance, Reinitzer noticed, had two distinct melting points. In the first it became a cloudy liquid, and in the second it became transparent. Reinitzerova pozorování zahrnovala koncepty, že zakalený nebo krystalický stav změnil polaritu světelných vln procházejících skrz něj, což je koncept nezbytný k vývoji LCD.
Reinitzer never developed practical applicatIonty tekuté krystalové technologie a výzkum krystalických stavů byly na začátku 20. století do značné míry opuštěny. V roce 1969 vědec jménem Hans Keller úspěšně vytvořil látku, která by nematicky krystalizovala při teplotě místnosti. Tento objev vede k schopnosti komercializovat produkt a nematické krystaly se staly velmi užitečným v technologii obrazovky.
Tři státy hmoty, o kterých se většina lidí dozví ve třídě vědy, jsou tekuté, plyn a pevná. Kapalný krystal je čtvrtý stav, někde mezi kapalinami a pevnými látkami, a umožňuje projít některé formy hmoty. Stejně jako kapalné látky, molekuly kapalného krystalu nemají žádný polohový řád, ale jako pevná látka mohou mít molekuly v kapalném krystalu, což znamená, že mají tendenci směřovat k jednomu směru v průběhu času. Nematický tekutý krystal je vysokoteplotní fáze CRystalizační proces, kde mají molekuly dlouhodobé organizační pořádek.
Světelné vlny z přírodních nebo umělých zdrojů světla vibrují v mnoha směrech. Pokud většina vibrací má tendenci specifickým směrem, říká se, že světlo je polarizováno. Provozováním světelných vln skrz nematický tekutý krystal se polarizace mění, obvykle otáčením 90 stupňů. Pokud je do krystalového roztoku přidáno elektrické pole, lze směr a množství polarizace řídit napětím elektřiny.
Při vytváření LCD obrazovky se používají dva polarizované kousky skla, jeden s tenkým filtrem nematického tekutého krystalu. Sklo je poté napojeno na dvě elektrody, které mohou poskytovat elektrické náboje. Spuštěním kontrolovaných nábojů skrz skrz skrz sklo se nematický tekutý krystal otočí a roztočí, což umožní projít pouze elektricky požadované oblasti světla. Obrazovky využívající zkroucené nematické tekuté krystaly jsou běžnými rysy v moderní technologii, používané v notebookech and digitální hodiny a hodinky.