Was ist nematischer Flüssigkeitskristall?
Nematischer Flüssigkeitskristall ist eine durchscheinende Flüssigkeit, die die Polarität von Lichtwellen verändert, die durch sie verläuft. Das Wort „nematisch“ stammt aus dem griechischen Wort für Faden und beschreibt die fadenähnlichen Formationen, die sich im Flüssigkeitskristall bilden können. Nematischer Flüssigkeitskristall wird häufig in LCD-Bildschirmen (Flüssigkristall-Displays) wie solchen auf digitalen Uhren verwendet.
Flüssigkristalle sind ein mittlerer Schmelzstadium zwischen einem Feststoffzustand und einem flüssigen Zustand. 1888 entdeckte ein österreichischer Wissenschaftler namens Freidirich Reinitzer den Staat, als er Experimente an einer Substanz namens Cholesterin Benzoat durchführte. Die Substanz, bemerkte Reinitzer, hatte zwei unterschiedliche Schmelzpunkte. Im ersten wurde es zu einer trüben Flüssigkeit und im zweiten wurde es transparent. Reinitzers Beobachtungen umfassten die Konzepte, dass der bewölkte oder kristalline Zustand die Polarität von Lichtwellen veränderte, die durch sie gelangte, ein Konzept, das für die Entwicklung von LCD erforderlich ist.
Reinitzer hat nie praktische Anwendungen entwickeltIonen der Flüssigkristalltechnologie und die Forschung zu kristallinen Zuständen wurden im frühen 20. Jahrhundert weitgehend aufgegeben. 1969 schuf ein Wissenschaftler namens Hans Keller erfolgreich eine Substanz, die bei Raumtemperatur nematisch kristallisieren würde. Diese Entdeckung führte zu der Fähigkeit, das Produkt zu kommerzialisieren, und nematische Kristalle wurden in der Screen -Technologie äußerst nützlich.
Die drei Materiezustände, über die die meisten Menschen im Wissenschaftsunterricht lernen, sind flüssig, gas und fest. Flüssigkristall ist ein viertes Zustand, irgendwo zwischen Flüssigkeiten und Feststoffen, und ermöglicht es einigen Formen von Materie, durch ihn zu bestehen. Wie flüssige Substanzen haben flüssige Kristallmoleküle keine Positionsreihenfolge, aber wie eine feste Substanz können die Moleküle in flüssigem Kristall organisatorische Ordnung haben, was bedeutet, dass sie im Laufe der Zeit auf eine Richtung hinweisen. Der nematische Flüssigkeitskristall ist eine Hochtemperaturphase des C.Rystallisierungsprozess, bei dem Moleküle eine langfristige organisatorische Ordnung haben.
Lichtwellen aus natürlichen oder künstlichen Lichtquellen vibrieren in viele Richtungen. Wenn die meisten Schwingungen in eine bestimmte Richtung tendieren, soll das Licht polarisiert werden. Durch das Laufen von Lichtwellen durch nematischen Flüssigkeitskristall ändert sich die Polarisation typischerweise durch Drehen von 90 Grad. Wenn der Kristalllösung ein elektrisches Feld hinzugefügt wird, kann die Richtung und die Polarisationsmenge durch die Stromspannung gesteuert werden.
Bei der Erstellung eines LCD -Bildschirms werden zwei polarisierte Glasstücke verwendet, eine mit einem dünnen Filter aus nematischem Flüssigkeitskristall. Das Glas wird dann an zwei Elektroden süchtig, die elektrische Ladungen liefern können. Durch das Laufen kontrollierter Ladungen durch das Glas wird der nematische Flüssigkeitskristall verdreht und aufschlägt, sodass nur die elektrisch angeforderten Lichtbereiche durchlaufen werden können. Bildschirme mit verdrehtem nematischen Flüssigkeitskristall sind häufige Merkmale in der modernen Technologie, die in Laptops a verwendet werdennd digitale Uhren und Uhren.