2.Przemiany fazowe w termotropowych ciekłych kryształach

Faza nematyczna - wykazuje uporządkowanie orientacyjne a kierunek

tego uporządkowania opisywany jest za pomocą jednostkowego wektora

zwanego direktorem

Faza nematyczna chiralna(cholesteryczna)- wykazuje porządek orientacyjny

fazy nematycznej ale posiada jednocześnie strukturę helikoidalną(spiralną).

Kierunek w jakim ustawione są długie osie cząsteczek, nie jest stały i zmienia

się stopniowo, tworząc spiralę o skoku p, rzędu od kilku do kilkuset nm.

Faza smektyczna- wykazuje porządek orientacyjny w połączeniu ze strukturą

warstwową. Odkryto wiele form faz smektycznych i przyjęto oznaczać je

kolejnymi literami alfabetu(znane są fazy od A do K). Różnią się one między

sobą kątem pochylenia cząsteczek względem normalnej do warstwy

i sposobem upakowania.

smektyk A smektyk C

chiralny ciekły kryształ

11.Podstawowe mechanizmy polimeryzacji

-Polimeryzacja addycyjna(Podczas polimeryzacji addycyjnej łączenie się monomerów ma charakter reakcji łańcuchowej, która przebiega bez wydzielenia małocząsteczkowych produktów ubocznych.)

-polimeryzacja kondensacyjna(Polimeryzacja kondensacyjna zachodzi z wydzielaniem małocząsteczkowych produktów ubocznych, np. wody, chlorowodoru, a skład chem. otrzymanego polimeru różni się od składu monomerów. Polimeryzacja kondensacyjna ma zwykle przebieg stopniowy, biorące zaś w niej udział monomery muszą mieć co najmniej 2 zdolne do reakcji grupy funkcyjne)

p.Stopniowa(reakcja następuje krok po kroku)

p.Łańcuchowa(reakcja następuje lawinowo,1.inicjacja, 2.propagacja łańcucha,3.terminacja)

20.Zjawisko podwójnej częstości i jego konsekwencje przy sterowaniu ciekłymi kryształami

Zjawisko podwójnej częstości wykorzystuje fakt ,że anizotropia dielektryczna zmienia swój znak dla wszystkich wysokich częstości pola. W reżymie niskich częstości Δε>0 i wysokich Δε<0

Δε=ε_II-ε_{_I_}

W takim przypadku dynamika obrotu direktora polem zmiennym

$$k_{11}\frac{^{2}}{z^{2}} + \varepsilon_{0}\left( \varepsilon_{l}E_{l}^{2} - \varepsilon_{h}E_{h}^{2} \right)\varphi = \gamma_{1}\frac{\text{σφ}}{\text{σt}}$$

l-niska częstość

h-wysoka częstość

Przy odpowiednich wartościach można spowodować efekt, w którym zmiana napięcia nie będzie zmieniała orientacji molekuł, bo anizotropia będzie równa 0.

29.Tradycyjne metody porządkowania ciekłych kryształów

Proces „czesania” podłoża(rubbing)-przesuwanie po powierzchni w 1 kierunku

Metody orientacji podłoży: optyczne i inne

-non-photoalignment methods:

Tradycyjne

Nietradycyjne

-photoalignment methods

Fotofizyczne procesy

Fotochemiczne procesy

Metody:

-materiały porządkujące nieorganiczne

-materiały porządkujące organiczne

-orientacja typu sprężystego na powierzchni z rowkami

-metody kombinowane(pozwalają na modyfikację siły zakotwiczenia)

Technika naparowania kątowego SiO

-0<ϕ<45 ułożenie zdegenerowane, nie ma kąta pochylenia

-45<ϕ<75 ułożenie homogeniczne planarne, molekuły układają się wzdłuż osi X, brak kąta pochylenia

-ϕ>75 ułożenie homogeniczne, cząsteczki układają się równolegle do płaszczyzny ZY, pochylenie 15-20º

Chemiczne traktowanie podłoża

Uporządkowanie za pomocą surfaktantów(mają grupę hydrofilową i hydrofobową)

Lecytyna pozwala na uporządkowanie homeotropowe

-CTAB przy małej koncentracji-ułożenie planarne, przy dużej koncentracji-ułożenie homeotropowe

-fosfolipidy(lecytyna)

-silany(substancje bazujące na krzemie które poprzez wiązania wodorowe wiążą się do szkła lub innego podłoża)

Powierzchnie z mikrorowkami

Wykorzystuje się ostrze(wykonane np. z węglika krzemu) mikroskopu sił atomowych

Technika drukowania

Dysza z której wypływa pod ciśnieniem materiał, przesuwany z jedną stronę wytwarza mikrorowki

Rozciągane filmy polimerowe

Mechaniczny efekt rozciągania porządkuje molekuły

Porządkowanie z użyciem wiązki jonów(FIB)

Metoda transkrypcji

Złączamy komórkę ciekłokrystaliczna z jedną warstwą doskonale poczesaną i jedną warstwą dziewiczą, napełniamy CK, czekamy, rozłączamy i dostajemy ułożenie planarne.

Porządkowania poprzez przepływ

Metody kombinowane- pozwalają na modyfikacje siły zakotwiczenia