Ciekłe kryształy -
zastosowanie
PIOTR BARCIK
Gdzie stosujemy ciekłe kryształy?
MI
DZY INNYMI:
uð Termografia ciekÅ‚okrystaliczna
uð Kosmetyka
uð ZasÅ‚ony/Szyby
uð Defektoskopia
uð Monitory CiekÅ‚okrystaliczne
uð Bonus dla cierpliwych ;)
Termografia ciekłokrystaliczna
uð Po przygotowaniu pacjenta do badania,
przykłada się do skóry folię termograficzną
(tester) i rejestruje termogram.
uð I tak, np. w przypadku nowotworów piersi u
kobiet wzrost temperatury skóry o 0,5 K jest
często oznaką występowania nowotworu
niezłośliwego, podczas gdy wzrost o 2 K
sugeruje występowanie nowotworu złośliwego.
KATARZYNA DOBROSZ-TEPEREK, BEATA DASIEWICZ Natura i zastosowanie
związków ciekłokrystalicznych
Jak działa tester?
uð WewnÄ…trz znajduje siÄ™ specjalna matryca
ciekłokrystaliczna, stanowiąca ekran
termowizyjny, nie wymagający żadnego zasilania
elektrycznego.
Na nim podczas badania można obserwować
kolorowe obrazy anomalii temperaturowych.
Jest to możliwe dzięki szczególnej właściwości
ciekłych kryształów, a dokładnie mieszaniny frakcji
ciekłokrystalicznych, które pod wypływem ciepła
zmieniajÄ… bardzo precyzyjnie barwÄ™.
Przygotowanie mieszaniny i jej skład objęte są
ponad 70 zastrzeżeniami patentowymi (ciągły film
ciekłokrystaliczny CLCF)
http://laboratoria.net/aktualnosci/12656.html
Zalety
uð Zalety: wysoka czuÅ‚ość (nawet powyżej 0,5 stopnia, jeÅ›li jest
dobrze skalibrowany), brak promieniowania (jak w
rentgenie piersi), brak związków rtęci (termometry), wysoka
rozdzielczość matryc, nieinwazyjna, bezbolesna
Związkami ciekłokrystalicznymi
stosowanymi dla potrzeb
medycyny sÄ… miaeszaniny
nematyczne, takie jak na
obrazku obok
https://www.nauka.gov.pl/sukcesy-naszych-beneficjentow/diagnostyka-przyszlosci,akcja,print.html
Kosmetyka
uð Obszarem, z którym kosmetyk styka siÄ™ bezpoÅ›rednio, jest
warstwa rogowa naskórka. Zbudowana jest ona z
martwych, płaskich, ściśle do siebie przylegających
komórek nazywanych korneocytami.
uð StrukturÄ™ warstwy rogowej porónatomiast rolÄ™ zaprawy
murarskiej pełnią pozakomórkowe lipidy, produkowane
przez komórki naskórka i wydzielane na zewnątrz w
trakcie rogowacenia.
uð Cement miÄ™dzykomórkowy jest strukturÄ…, którÄ… można
porównać do struktury ceglanego muru. Cegłami są
korneocyty.
http://www.serwisuroda.pl/kontakt/284-lirene-aqua-cristal-technologia-ciekych-krysztaow
Sposób działania
uð Technologia ciekÅ‚ych kryształów, nawiÄ…zuje do
budowy błon cytoplazmatycznych komórek skóry
oraz lipidów cementu międzykomórkowego.
uð Krem po naÅ‚ożeniu na skórÄ™, dziÄ™ki wykorzystaniu
technologii ciekłych kryształów, równomiernie się
rozprowadza i nie pozostawia tłustego filmu na
naskórku.
uð CiekÅ‚e krysztaÅ‚y rozprzestrzeniajÄ… siÄ™ w
przestrzeniach międzykomórkowych,
zapobiegajÄ…c ucieczce wody, zapewniajÄ…c
długotrwałe nawilżenie naskórka oraz chroniąc
go przed czynnikami zewnętrznymi.
Zasłony ciekłokrystaliczne
uð Budowa żaluzji w postaci kurtyny nie
jest zbyt skomplikowana: między
dwie tafle tworzywa sztucznego
wkomponowano warstwę ciekłych
kryształów o łącznej grubości od
0,024 do 0,4 mm, podczas gdy
stosowane w oknach szyby majÄ…
zwykle kilka milimetrów grubości.
uð Zgodnie z życzeniem klienta, tafle
mogą być zabarwione na czerwono,
niebiesko, biało lub żółto
http://www.pcworld.pl/news/94037/Ciekle.krysztaly.w.roli.zaluzji.html
Defektoskopia ciekłokrystaliczna
uð ZwiÄ…zki ciekÅ‚okrystaliczne znalazÅ‚y
zastosowanie w nieniszczÄ…cych badaniach
obiektów nieprzezroczystych, czyli
defektoskopii.
uð Metoda ta umożliwia wykrywanie zatorów i
przewężeń w przewodach wymienników
cieplnych, przez określenie rozkładu
temperatur na powierzchni przewodu
podczas cyklicznego obiegu cieczy.
uð Defektoskopia ciekÅ‚okrystaliczna jest w
szczególności użyteczna w lokalizacji
zatorów z substancji organicznych,
trudnych do wykrycia na drodze
radiologicznej.
KATARZYNA DOBROSZ-TEPEREK, BEATA DASIEWICZ Natura i zastosowanie
związków ciekłokrystalicznych
Wyświetlacz LCD
uð urzÄ…dzenie, którego
zasada działania oparta
jest na zmianie
polaryzacji światła na
skutek zmian orientacji
cząsteczek ciekłego
kryształu pod wpływem
zewnętrznego pola
elektrycznego
http://layer.uci.agh.edu.pl/T.Stobiecki/dydaktyka/Nanoelektronika/LCD_Wojtowicz_Janowicz.pdf
Budowa LCD
uð Cienka warstwa ciekÅ‚ego
kryształu
uð Szklane podÅ‚oża
uð Elektrody zmieniajÄ…ce orientacjÄ™
kryształu poprzez napięcie
uð Warstwy polaryzacyjne
prostopadłe względem siebie
uð y
ródło światła
http://layer.uci.agh.edu.pl/T.Stobiecki/dydaktyka/Nanoelektronika/LCD_Wojtowicz_Janowicz.pdf
Polaryzacja w LCD
Górna płytka polaryzująca
usunięta z urządzenia i
umieszczona powyżej, tak
że górny i dolny polaryzator
jest równoległy.
http://en.wikipedia.org/wiki/Liquid-crystal_display
Zasada działania LCD:
uð Dwie prostopadÅ‚e do siebie
elektrody tworzÄ… piksel
uð Różnica potencjałów: krysztaÅ‚y
prostopadłe do powierzchni
elektrod
uð Brak różnicy potencjałów:
 obrót polaryzacji Å›wiatÅ‚a o 90°
uð Piksel ze zmienionÄ… polaryzacjÄ…
światła świeci
uð Piksel bez zmienionej polaryzacji
światła nie świeci
http://www.if.pwr.wroc.pl/~kurzynowski/Studenckie/materialoznawstwo/MO7.pdf
Wyświetlacze kolorowe
" Piksel składa się z
trzech subpikseli
" Każdy subpiksel ma
filtr koloru
" Kolory filtrów:
czerwony, zielony,
Niebieski
" Model kolorów: RGB
http://layer.uci.agh.edu.pl/T.Stobiecki/dydaktyka/Nanoelektronika/LCD_Wojtowicz_Janowicz.pdf
Trudniejsza definicja dla
profesjonalistów:
uð W wyÅ›wietlaczach wykorzystuje siÄ™
eutektyczne mieszaniny związków
prętopodobnych, które są zdolne do
generowania fazy nematycznej lub SmC*
(smektyczne C skręcone).
uð Mechanizm dziaÅ‚ania wyÅ›wietlaczy
opiera siÄ™ na zmianach kierunku
uporzÄ…dkowania mezofazy pod
wpływem przyłożonego pola
elektrycznego co powoduje zmianÄ™
kierunku dwójłomności światła
przechodzÄ…cego przez te fazy.
http://zadane.pl/zadanie/5057977
Jako dodatki do farb w&
zabawkach
uð Zabawki dla dzieci konstrukcyjne, zmieniajÄ…ce
kolor pod wpływem światła i ciepła.
uð Firma Xinxin, jeden z czoÅ‚owych japoÅ„skich
producentów zabawek, wypuściła właśnie na
rynek klocki zmieniające kolor pod wpływem
światła i ciepła.
http://www.xlink.com.pl
Sposób użycia
uð Wykorzystano tu wÅ‚asnoÅ›ci termooptyczne
ciekłych kryształów termotropowych, oparte na
zjawisku zmiany koloru odbijanego światła przez
mezofazę N* (cholesterolową) w zależności od
temperatury.
uð WÅ‚aÅ›nie takie krysztaÅ‚y znajdujÄ… siÄ™ w dodatkach
do farb i emulsji, zmieniajÄ…cych kolor pod
wpływem temperatury.
uð Tymi farbami pokrywa siÄ™ m.in. zabawki
zmieniajÄ…ce barwÄ™ w trakcie kÄ…pieli.
Dziękuję za uwagę
Jð