Понимаете, жидкие кристаллы – это красиво. Так считает доктор химических наук, лауреат президентской премии Алексей Бобровский, и с ним сложно не согласиться – достаточно посмотреть на сделанные ученым фото. В 2011 году издание «Троицкий вариант – Наука» публиковало подборку фотографий, чтобы продемонстрировать красоту жидких кристаллов и ЖК-полимеров широкой публике. Поскольку 31 марта в культурном центре ЗИЛ состоится лекция Алексея Бобровского о том, как обожаемые им кристаллы и полимеры могут изменить наше будущее, мы тоже решили показать эти действительно потрясающе красивые фотографии на нашем сайте.
Вход на лекцию свободный после регистрации.
Все фотографии сделаны Алексеем Бобровским на Canon A520, присоединенный к поляризационному микроскопу POLAM (ЛОМО). Диаметр поля зрения – порядка 600 микрон.
Между прочим, Алексей Бобровский не только ученый, но и музыкант, барабанщик, и обе его страсти, химия и барабаны, владеют им в равной степени. В 2010 году в интервью «Вестям» он описывал свой день таким образом:
«Я просыпаюсь на репетиционной базе в девять утра. Я сплю на полу — мне так больше нравится. Затем я занимаюсь часа два-три музыкой — играю на барабанах. Затем еду в лабораторию. По дороге где-то обедаю. После этого я в лаборатории где-то до половины девятого вечера. После этого я встречаюсь со своей женой — час-полтора. После этого я снова еду на репетиционную базу. Мне каждый раз приходится снова расставлять барабаны. Переносить из одной каморки в другую установки занимает (я уже натренировался) где-то минут 20. После этого играю где-то ещё час-два – до двух ночи, до полвторого. Потом я ложусь спать».
Такая вот примечательная личность. Мы публикуем несколько цитат, которые помогут вам подготовиться к лекции, войти в тему.
Об упорядоченной жидкости
ЖК – это вещества, способные образовывать особую фазу, промежуточную между обычной – изотропной (разупорядоченной) – жидкой фазой и твердой кристаллической фазой. Можно сказать, что жидкие кристаллы представляют собой упорядоченные жидкости. Часто для жидкокристаллических фаз используют термин «мезофазы» («мезос» – промежуточный). В силу своей молекулярной упорядоченности они обладают огромным количеством интересных свойств, благодаря которым жидкие кристаллы используются в разнообразных технических устройствах.
О повсеместности жидких кристаллов
Каждый из нас носит с собой небольшое количество жидких кристаллов, потому что все мониторы мобильных телефонов на жидких кристаллах, я уже не говорю о мониторах компьютеров, о дисплеях, о телевизионных мониторах, и серьезной конкуренции со стороны плазменных мониторов и мониторов на светодиодах в общем-то, насколько я знаю (я не специалист в этом), нет. Жидкие кристаллы стабильны, не требуется большого напряжения для переключения картинки – это очень важно. Важное сочетание наблюдается в жидких кристаллах, так называемая анизотропия свойств, то есть это неодинаковость свойств по различным направлениям в среде, низкая вязкость их, иными словами, текучесть, существует возможность создать какое-то оптическое устройство, которое бы переключалось, реагировало с характерным временем переключения миллисекунды или даже микросекунды — это когда глаз не замечает скорости этого изменения, поэтому и возможно существование ЖК-дисплеев и телевизионных дисплеев, и очень высокая чувствительность к внешним полям.
О том, как жидкие кристаллы работают в дисплеях и мониторах
Чтобы понять принцип работы этих ЖК-дисплеев, рассмотрим, как устроен самый простой циферблат электронных часов.
Слой жидкого кристалла помещен между двумя стеклянными подложками с тонким прозрачным токопроводящим покрытием и тонким полимерным слоем, ориентирующим молекулы жидкого кристалла в определенном направлении. ЖК-ячейка помещена между двумя скрещенными поляризаторами. Ориентация жидкого кристалла такова, что свет проходит через такую ячейку. Но если приложить электрическое поле, то молекулы выстраиваются вдоль него, и свет уже не проходит сквозь ячейку. Таким образом, можно быстро варьировать способность либо неспособность ячейки пропускать свет. Каждая цифра получается за счет того, что на стекло нанесен токопроводящий слой в виде 7 сегментов.
ЖК-мониторы – это намного более сложные многослойные конструкции, но принцип в основном такой же – возможность быстро менять свойства ЖК-фазы позволяет передавать на экран изображение и динамично обновлять его. Это основная область применения нематиков.
О жидких кристаллах в природе
Жидкокристаллическое состояние играет важную роль в "работе" живых систем. Например, оно может наблюдаться в липидных мембранах. При некоторых условиях переходить в жидкокристаллическую фазу может ДНК. Иногда встречаются аналоги, или подобия ЖК-структур — например, переливающаяся окраска некоторых жуков и бабочек определяется твердыми структурами, которые напоминают «замороженные» жидкие кристаллы.