Kryształy, które płyną - czyli co łączy mydło i telewizor LCD

Pierwszy ciekły kryształ odkryto w 1888 roku, kiedy to austriacki botanik Friedrich R. Reinitzer ogłosił swe spostrzeżenia dotyczące zachowania się benzoesanu cholesterylu (związku chemicznego będącego pochodną cholesterolu) pod wpływem zmian temperatury. Mianowicie zaobserwował on osobliwe zjawisko polegające na występowaniu „dwóch temperatur topnienia”, które oddzielały trzy fazy. Niższa temperatura stanowiła granicę po-między ciałem stałym, a nową fazą, będącą mętną i lepką cieczą, a wyższa wyznaczała moment, w którym nowa faza przechodziła do cieczy izotropowej. Współpracujący z nim niemiecki fizyk Otto Lehmann wykazał, że ta nowo odkryta, cieczo-podobna faza charakteryzuje się anizotropią optyczną taką jak w krysztale i nadał jej nazwę „ciekły  kryształ”  (w oryginale flüssige  krystalle - „płynący kryształ”). Stan ciekłokrystaliczny, jest pośrednim stanem materii pomiędzy ciałem stałym a cieczą, tzw. mezofazą. Jego cechą charakterystyczną jest to, że wykazuje właściwości zarówno cieczy jak i kryształu, tzn.: łączy zdolność do płynięcia (jak ciecz) z anizotropią specyficznych dla kryształów właściwości fizycznych, na przykład, współczynnika załamania światła, przenikalności dielektrycznej, stałej sprężystości itd. Faza ciekłokrystaliczna pojawia się w pewnym przedziale temperatur (ciekły kryształ termotropowy, stosowany np. w telewizorach LCD) lub zakresie stężeń (ciekły kryształ liotropowy, np. roztwór mydła). W ramach wykładu przedstawiona zostanie historia odkryć związanych z ciekłymi kryształami, najważniejsze właściwości fizyko-chemiczne związków ciekłokrystalicznych oraz to jak „płynnie zadomowiły” się w różnych aspektach naszego codziennego życia.

Prelegent