Co to jest ciekły kryształ?

Pewnego razu mocno wierzono, że istnieją trzy i tylko trzy stany materii: ciało stałe, ciecz i gaz. Tak było w 1888 r., Kiedy austriacki chemik Friedrich Reinitzer, pracujący na uniwersytecie w Pradze, pracował nad substancją na bazie cholesterolu, która nie spełniała jego oczekiwań. Próbując określić temperaturę topnienia, stwierdził, że substancja, która była stałym kryształem w temperaturze pokojowej, miała dwa wyraźne punkty topnienia w 293,9ºF (145,5ºC) i 353,3ºF (178,5ºC). Pomiędzy tymi dwoma punktami była to mętna ciecz, a po podgrzaniu powyżej drugiego punktu stała się przezroczysta. Reinitzer skonsultował się z Otto Lehmannem, ekspertem w dziedzinie optyki krystalicznej, który zdał sobie sprawę, że mętna ciecz jest nieokreślonym stanem materii, dla którego wymyślił nazwę ciekły kryształ .

Ciekły kryształ jest substancją uważaną za znajdującą się pomiędzy fazą stałą a fazą ciekłą. Często jego cząsteczki mają kształt płytek lub prętów - kształty, które mają tendencję do ustawiania się w określonym kierunku. Porządek molekularny w ciekłym krysztale można zmienić, poddając go działaniu sił elektrycznych, magnetycznych lub mechanicznych.

Istnieją dwie główne fazy ciekłego kryształu. W fazie nematycznej, która jest prawie płynna, cząsteczki unoszą się, ale pozostają uporządkowane. W tej fazie, gdy ciekły kryształ jest tak zwany cholesteryczny , ciekłe kryształy mogą tworzyć skręconą strukturę i odbijać światło widzialne we wzorach kolorów zależnych od temperatury. Związek między temperaturą a kolorem pozwala na stosowanie ich w termometrach.

Druga faza to faza smektyczna. W tej fazie ciekły kryształ jest zbliżony do ciała stałego i jest uporządkowany warstwowo. Ciekłe kryształy poruszają się w warstwach, ale nie między warstwami.

Wyświetlacz ciekłokrystaliczny (LCD) został opracowany w Princeton, New Jersey, w David Sarnoff Research Center w 1963 roku. Monochromatyczne cyfrowe zegarki LCD zostały po raz pierwszy wyprodukowane w 1970 roku, a pierwszy komercyjny telewizor LCD został zbudowany w 1988 roku. Kolorowe monitory komputerowe LCD zaczęto sprzedawać w latach 90., a po raz pierwszy sprzedano monitory CRT w 2003 r. Wraz ze spadkiem cen technologii LCD w sezonie świątecznym 2007 sprzedano więcej telewizorów LCD niż telewizory plazmowe lub CRT.